BSAH - Beton TKS
BSAH - Beton TKS
BSAH - Beton TKS
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
3/2002<br />
M OSTY A INÎEN¯RSKÉ KONSTRUKCE<br />
B ETON <strong>TKS</strong> JE P¤ÍM¯M NÁSTUPCEM âASOPISÒ A
SVAZ V¯ROBCÒ CEMENTU âR<br />
K Cementárnû 1261, 153 00 Praha 5<br />
tel.: 02 5781 1797, fax: 02 5781 1798<br />
e-mail: svcement@iol.cz<br />
SVAZ VÝROBCŮ<br />
BETONU ČR<br />
SVAZ V¯ROBCÒ BETONU âR<br />
Na Zámecké 9, 140 00 Praha 4<br />
tel./fax: 02 6121 5769<br />
e-mail: svb@svb.cz<br />
www.svb.cz<br />
SDRUÎENÍ PRO SANACE<br />
BETONOV¯CH KONSTRUKCÍ<br />
Kfiídlovická 78/80, 603 00 Brno<br />
tel.: 05 4324 8190, fax: 05 4157 2425<br />
e-mail: ssbk@sky.cz<br />
www.sanace-ssbk.cz<br />
âESKÁ BETONÁ¤SKÁ<br />
SPOLEâNOST âSSI<br />
Samcova 1, 110 00 Praha 1<br />
tel.: 02 2231 6173<br />
fax: 02 2231 1261<br />
e-mail: cbz@cbz.cz<br />
www.cbz.cz<br />
S POLEâNOSTI A SVAZY PODPORUJÍCÍ âASOPIS<br />
11/ E S T A K Á D A ¤ E P Y-R U Z Y N ù<br />
E S T A K Á D Y N A T R A M V A J O V É T R A T I<br />
H L U B O â E P Y- B A R R A N D O V<br />
58/<br />
T C H A J W A N S K É Z K U · E N O S T I<br />
T E C H N O L O G I E P R O V ¯ R O B U<br />
C E M E N T O B E T O N O V ¯ C H K R Y T Ò<br />
V O Z O V E K A L E T I · T N Í C H P L O C H<br />
C O N A J D E T E V T O M T O â Í S L E<br />
/18<br />
/36<br />
8/<br />
O B R A Z O V Á P ¤ Í L O H A – M O S T Y<br />
P R O J E K T O V A N É SHP, S . R . O .<br />
S E G M E N T O V ¯ M O S T<br />
U C H O M U T O V A /21<br />
R E K O N S T R U K C E Î E L E Z N I â N Í H O<br />
M O S T U N A T R A T I âD K R A L U P Y N A D<br />
V LTAV O U–V R A ≈ A N Y<br />
O P R A V A M O S T O V K Y K O R U N Y<br />
H R Á Z E V O D N Í H O D Í L A O R L Í K –<br />
P R Ò B ù H O P R A V Y<br />
/26<br />
/29
O B S A H<br />
Ú VODNÍK<br />
Jana Margoldová /2<br />
T ÉMA<br />
Î E LEZNIâNÍ MOSTY V ROCE 2002<br />
Milan âermák /3<br />
P ROFILY<br />
M OSTNÍ STAVBY JSOU OBRAZEM ÚROVNù<br />
I NÎEN¯RÒ SVÉ DOBY<br />
Vladimír Brejcha /6<br />
S TRÁSK¯, HUST¯ A PARTNE¤I, S. R. O.<br />
Ilja Hust˘ /10<br />
O BRAZOVÁ P¤ÍLOLOHA<br />
S TRÁSK¯, HUST¯ A PARTNE¤I, S. R. O. /8<br />
S TAVEBNÍ KONSTRUKCE<br />
E STAKÁDA ¤ EPY-RUZYNù<br />
Karel Dahinter, Marcel Mimra /11<br />
U MÍSTùNÍ TELEKOMUNIKAâNÍCH ZA¤ÍZENÍ<br />
NA TOVÁRNÍM KOMÍNù<br />
Vlastimil ·edo /16<br />
E STAKÁDY NA TRAMVAJOVÉ TRATI<br />
HLUBOâEPY- BARRANDOV<br />
Jifií Straka, Milan ·ístek /18<br />
S EGMENTOV¯ MOST U C HOMUTOVA<br />
Jifií Chmelík, Marcel Mimra /21<br />
S ANACE<br />
R EKONSTRUKCE ÎELEZNIâNÍHO MOSTU NA TRATI<br />
âD KRALUPY NAD V LTAVOU–VR A≈ANY<br />
Jan Orna /26<br />
O PRAVA MOSTOVKY KORUNY HRÁZE<br />
V ODNÍHO DÍLA O R LÍK – PRÒBùH OPRAVY<br />
·tûpán Dvofiák, TomበMíãka /29<br />
M ATERIÁLY A T ECHNOLOGIE<br />
V LASTNOSTI BETONU MODIFIKOVANÉHO<br />
KOMPLEXNÍ P¤ÍMùSÍ NA BÁZI MIKROSILIKY<br />
Vítûzslav Vacek /33<br />
T ECHNOLOGIE PRO V¯ROBU<br />
CEMENTOBETONOV¯CH KRYTÒ VOZOVEK<br />
A LETI·TNÍCH PLOCH<br />
Vladimír Weiss /36<br />
M ETODIKA SLEDOVÁNÍ STAVU HYDRATACE<br />
CEMENTU<br />
Vratislav Tydlitát, Jaroslav Pavlík,<br />
Robert âern˘ /38<br />
V ùDA A V¯ZKUM<br />
V PLYV DYNAMICKÉHO A ÚNAVOVÉHO<br />
ZAËAÎENIA NA PREDPÄTÉ BETÓNOVÉ<br />
PODVALY<br />
Milan Moravãík, Martin Moravãík /40<br />
P RASKÁNÍ BETONU – PRAXE A VùDA<br />
Petr ¤efiicha /44<br />
K ONFRONTÁCIA VOªBY V¯POâTOVÉHO<br />
MODELU SO SKUTOâN¯M PÔSOBENÍM<br />
MOSTA<br />
ªudovít Naì, Martin Vra‰Èák /47<br />
S OFTWARE<br />
M ODELOVÁNÍ ÚNOSNOSTI P¤EDEM<br />
P¤EDPJATÉHO MOSTNÍHO NOSNÍKU<br />
OSLABENÉHO KOROZÍ<br />
Radomír Pukl, Bfietislav Tepl˘,<br />
Drahomír Novák, Mark G. Stewart /50<br />
S PEKTRUM<br />
M OSTOVKA Z VYSOKOPEVNOSTNÍHO<br />
BETONU, SRN<br />
Vladislav Trefil, Ronald Koenig /55<br />
T CHAJWANSKÉ ZKU·ENOSTI<br />
Olga Paterová /58<br />
A KTUALITY<br />
S EMINÁ¤E, KONFERENCE A SYMPOZIA /62<br />
B E T O N<br />
T ECHNOLOGIE • K ONSTRUKCE • SANACE<br />
C O N C R E T E<br />
T ECHNOLOGY • S TRUCTURES • RE HABILITATION<br />
Roãník: druh˘<br />
âíslo: 3/2002 (vy‰lo dne 20. 6. 2002)<br />
Vychází dvoumûsíãnû<br />
Vydává BETON <strong>TKS</strong>, s. r. o., pro:<br />
Svaz v˘robcÛ cementu âR<br />
Svaz v˘robcÛ betonu âR<br />
âeskou betonáfiskou spoleãnost âSSI<br />
SdruÏení pro sanace betonov˘ch konstrukcí<br />
Vydavatelství fiídí: Ing. Vlastimil ·rÛma, CSc.<br />
·éfredaktorka: Ing. Jana Margoldová, CSc.<br />
Redaktorka: Petra Jaro‰íková<br />
Redakãní rada:<br />
Doc. Ing. Jifií Dohnálek, CSc., Ing. Jan<br />
Gemrich, Doc. Ing. Petr Hájek, CSc.<br />
(pfiedseda), Doc. Ing. Leonard Hobst, CSc.<br />
(místopfiedseda), Ing. Jan Huteãka, Ing.<br />
Zdenûk Jefiábek, CSc., Ing. Jan Kupeãek, Ing.<br />
Petr Laube, Ing. Pavel Lebr, Ing. Milada<br />
Mazurová, Ing. Hana Némethová, Ing.<br />
Vladimír Novotn˘, Ing. Milena Pafiíková, Ing.<br />
Vlastimil ·rÛma, CSc., Prof. Ing. RNDr. Petr<br />
·tûpánek, CSc., Ing. Michal ·tevula, Ing.<br />
Vladimír Vesel˘, Doc. Ing. Jan L. Vítek, CSc.,<br />
Ing. Miroslav Weber, CSc.<br />
Grafick˘ návrh: DEGAS, grafick˘ ateliér,<br />
Hefimanova 25, 170 00 Praha 7<br />
Sazba: 3P, s. r. o., Staropramenná 21,<br />
150 00 Praha 5<br />
Tisk: SdruÏení MAC, spol. s r. o.,<br />
U Plynárny 85, 101 00 Praha 10<br />
Adresa redakce a vydavatelství:<br />
<strong>Beton</strong> <strong>TKS</strong>, s. r. o.<br />
Samcova 1, 110 00 Praha 1<br />
Redakce a objednávky pfiedplatného:<br />
tel./fax: 02 2481 2906<br />
e-mail: redakce@betontks.cz<br />
Vedení vydavatelství a inzerce:<br />
tel.: 02 2231 6173, fax: 02 2231 1261<br />
e-mail: betontks@betontks.cz<br />
Roãní pfiedplatné: 480 Kã (+ po‰tovné<br />
a balné 6 x 30 = 180 Kã)<br />
Vydávání povoleno Ministerstvem<br />
kultury âR pod ãíslem MK âR E 11157<br />
ISSN 1213-3116<br />
Podávání novinov˘ch zásilek povoleno<br />
âeskou po‰tou, s. p., OZ Stfiední âechy,<br />
Praha 1 ãj. 704/2000 ze dne 23. 11. 2000<br />
Foto na titulní stranû: Estakáda<br />
na stavbû 3509 – obchvat Olomouce<br />
(snímek Michal Linhart)<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002 1
Ú VODNÍK<br />
EDITORIAL<br />
V Á Î E N É A M I L É â T E N Á ¤ K Y,<br />
V Á Î E N Í A M I L Í â T E N Á ¤ I!<br />
Ing. Jana Margoldová, CSc.<br />
vedoucí redakce BETON <strong>TKS</strong><br />
âas bûÏí, je zde léto a s ním k Vám pfiichází<br />
3. ãíslo ãasopisu BETON – TECHNOLOGIE,<br />
KONSTRUKCE, SANACE.<br />
Vedle toho, Ïe se v roce 2002 zmûnila úprava ãasopisu, jste<br />
moÏná také zaznamenali, Ïe zaãátkem roku do‰lo k personálním<br />
zmûnám v redakci. Proto bych hned v úvodu chtûla podûkovat<br />
sv˘m pfiedchÛdcÛm za jejich práci, kterou pfiipravili v‰e pro to,<br />
aby se ãasopis mohl dále rozvíjet. Nebylo toho málo, v roce<br />
2001 bylo v ãasopise publikováno více neÏ osmdesát odborn˘ch<br />
ãlánkÛ, a vzrÛstající zájem ãtenáfiÛ je toho dÛkazem.<br />
Tak jako koneãná podoba betonové konstrukce je prÛnikem<br />
poÏadavkÛ a idejí investora, návrhu architekta, v˘poãtu statika,<br />
znalostí technologa materiálu a práce v˘robní firmy, i vznik ãísla<br />
ãasopisu vytváfiejí rÛzné profese – autor, vût‰inou inÏen˘r, redaktor,<br />
grafik v DTP studiu a tiskafi. Dobrá stavba je v˘sledkem úzké<br />
vzájemné spolupráce specialistÛ, do níÏ kaÏd˘ z nich vkládá své<br />
specifické znalosti, ale souãasnû naslouchá názorÛm a poÏadavkÛm<br />
ostatních. RovnûÏ práce na pfiípravû ãísla ãasopisu vyÏaduje<br />
spolupráci zúãastnûn˘ch, aby se my‰lenky autora dostaly ke<br />
ãtenáfii v té nejlep‰í podobû.<br />
âasopis vytváfií prostor pro pfiedávání a získávání informací, ale<br />
i pro v˘mûnu názorÛ, pro diskusi. Cílem ãasopisu je publikovat<br />
kvalitní ãlánky, které presentují nové materiály, konstrukce,<br />
v˘zkum a v˘voj, my‰lenky a ideje vztahující se k betonovému stavebnictví.<br />
Úkolem redakce je vytvofiit spojení mezi autory a ãtenáfii<br />
spoluprací s obûma stranami. Znamená to vyhledávat a nabízet<br />
ãtenáfiÛm právû takové ãlánky, které je zajímají, nebo by<br />
zajímat mohly. Je to tedy specifická forma trÏního vztahu. âtenáfizákazník<br />
má své potfieby a redakce se je snaÏí odhalovat, aby do<br />
ãasopisu zafiazovala ãlánky pro ãtenáfie zajímavé. Redakãní rada<br />
pfiipravuje s pfiedstihem tematická zamûfiení jednotliv˘ch ãísel<br />
ãasopisu, redakce potom vybírá ze zaslan˘ch anotací ãlánkÛ<br />
asestavuje obsah ãísla tak, aby podíl ãlánkÛ v jednotliv˘ch rubrikách<br />
byl vyváÏen˘ a zajímav˘ pro ãtenáfie z rÛzn˘ch oblastí<br />
zájmov˘ch, ale i geografick˘ch. Zda tomu tak opravdu je, jak doufáme,<br />
se mÛÏeme dozvûdût pouze od Vás, od na‰ich ãtenáfiÛ.<br />
Proto chceme vytvofiit forum pro prezentaci názorÛ ãtenáfiÛ na<br />
publikované ãlánky a na ãasopis vÛbec, které bude zároveÀ<br />
zpûtnou vazbou pro autory i redakci. Tedy v˘zva redakce ãtenáfiÛm:<br />
pi‰te nám. Va‰e názory mohou ovlivnit vzhled a obsah<br />
ãasopisu.<br />
Kvalita ãasopisu úzce souvisí s ãlánky nabídnut˘mi autory<br />
k uvefiejnûní, s jejich spektrem a kvalitou zpracování. âasopis<br />
BETON <strong>TKS</strong> vychází v roce 2002 v nové úpravû, která nabízí vût‰í<br />
plochu pro text. VyuÏívám tedy této pfiíleÏitosti k obecné v˘zvû<br />
autorÛm o pfiíspûvky do ãasopisu. Prostoru je dost. Pravda, nûkdy<br />
se stane, Ïe pfiíspûvek nemÛÏe b˘t uvefiejnûn v pÛvodnû pfiislíbeném<br />
termínu. Odklad je obvykle vynucen formálními dÛvody,<br />
napfi. pfiebytkem ãlánkÛ v urãité rubrice, koneãnou skladbou ãlánkÛ<br />
v ãísle, ale i nedostateãn˘m místem. Pokud ãlánek nelze roz-<br />
dûlit na dvû samostatné ãásti, je lep‰í jeho oti‰tûní odloÏit, neÏ<br />
ho v˘raznû zkracovat, a na pÛvodní místo vloÏit ãlánek krat‰í.<br />
Nûkdy Ïádáme autora i o doplnûní ãi pfiepracování pfiíspûvku na<br />
základû doporuãení lektora. Dbáme na to, aby vût‰ina odborn˘ch<br />
ãlánkÛ byla lektorována. Jméno lektora autorovi nesdûlujeme,<br />
pokud v‰ak lektor uzná za vhodné a potfiebné, mÛÏe sám navázat<br />
s autorem kontakt.<br />
Zdá se, Ïe autofii publikující v ãasopise jsou takové autority v<br />
oboru betonového stavitelství, Ïe si nikdo netroufne nejen oponovat,<br />
ale ani diskutovat o obsahu uvefiejnûn˘ch ãlánkÛ. Nebo<br />
vyuÏíváte k "vyjasnûní názorÛ" kontakt na autora uveden˘ vÏdy<br />
za pfiíspûvkem? Pokud nám po‰lete do redakce (po‰tou, faxem,<br />
e-mailem) své názory, kritiky ãi doporuãení na popsané metody,<br />
postupy, zkou‰ky nebo celé stavby, zvefiejníme je. Zpoãátku to<br />
asi nebude v kaÏdém ãísle, ale pozdûji by mohla b˘t jedna pÛlstrana<br />
aÏ stránka vûnována diskusním pfiíspûvkÛm ãtenáfiÛ.<br />
MoÏná, Ïe se sv˘m názorem nebudete sami, a autorovi dáte<br />
moÏnost podívat se na problém jin˘ma oãima.<br />
Mám jednu otázku, spí‰e etickou, se kterou si zatím nevím<br />
rady. Co mám udûlat s ãlánkem, kter˘ byl v urãitém ãase nabídnut<br />
redakci k oti‰tûní v ãasopise, redakce ho pfiijala jako vhodn˘,<br />
zafiadila do ãísla, uvûdomila o tom autora a zahájila jeho pfiedtiskovou<br />
pfiípravu. NeÏ v‰ak byl ãlánek v ãasopise publikován, pfieãetla<br />
jsem si úplnû stejn˘ ãlánek ve sborníku z konference a vidûla<br />
jsem, Ïe tent˘Ï text byl zaslán je‰tû do dal‰ího sborníku. Vím,<br />
Ïe v‰ichni bojujeme s nedostatkem ãasu. Proã by tedy autor mûl<br />
psát jin˘ ãlánek pro ãasopis a jin˘ do sborníkÛ, kdyÏ ãtenáfii se<br />
pfiekr˘vají jen z ãásti? Proã by nemohl pouÏít to, co má hotové,<br />
v‰ude tam, kde to pfiijmou? Prodat jednu práci vícekrát? Jde jen<br />
o to, co fiíká autorsk˘ zákon? Napi‰te nám, co si o tom myslíte vy,<br />
ãtenáfii?<br />
Pfied ãasem jsem byla spoluautorkou ãlánku oti‰tûného<br />
v odborném ãasopise vydávaném v angliãtinû. Po nûjaké dobû<br />
autory oslovil nûmeck˘ vydavatel nabídkou, Ïe za pfiedpokladu<br />
souhlasu anglického vydavatelství, by rádi otiskli nûmeck˘ pfieklad<br />
ãlánku ve svém ãasopise. Souhlas pÛvodního vydavatele byl<br />
poÏadován na text i obrázky. Podobnû dostali kolegové pfii publikování<br />
pfiíspûvku ve sborníku z konference od pofiadatelÛ k podpisu<br />
smlouvu, Ïe text pfiíspûvku nebude autory publikován jinde<br />
bez souhlasu editora sborníku. Zdá se, Ïe se budeme muset<br />
pfied vstupem do EU seznámit vedle odborn˘ch znalostí je‰tû<br />
s jin˘mi zvyklostmi.<br />
Závûrem bych ráda Vám v‰em popfiála pûkné prázdniny. Tûm,<br />
ktefií plánují dovolenou, aÈ se jim vydafií podle jejich pfiedstav,<br />
atûm, ktefií tráví léto prací, neboÈ je pfiece vrcholná stavební sezóna,<br />
aÈ stihnou, co si pfiedsevzali, a je‰tû jim zbude chvilka na<br />
odpoãinek.<br />
2 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002
Î E L E Z N I â N Í M O S T Y V R O C E 2002<br />
R A I L W A Y B R I D G E S I N T H E Y E A R 2002<br />
M ILAN â ERMÁK<br />
VáÏení ãtenáfii, dal‰í ãíslo ãasopisu<br />
BETON – TECHNOLOGIE, KON-<br />
STRUKCE, SANACE, je tentokráte<br />
vûnováno mostÛm. Mosty pfiedstavují<br />
jeden z vrcholÛ stavitelství<br />
a takovou pozornost si bezesporu<br />
zaslouÏí. Nedovolím si obtûÏovat<br />
odbornou vefiejnost vzletn˘mi a rádoby<br />
poetick˘mi pfiirovnáními ãi<br />
v˘ãtem symbolik, jimiÏ se mosty<br />
vyznaãují. Jak by to mohlo dopadnout, se mÛÏeme pfiesvûdãit na<br />
– dle mého názoru – graficky nevydafien˘ch bankovkách EURO<br />
s motivy mostÛ… Úvodem tedy alespoÀ vyslovím pfiání, Ïe<br />
ivbudoucnu se obãas (nebo lépe pravidelnû) vydání ãasopisu<br />
BETON <strong>TKS</strong> – speciálu pro mosty – doãkáme.<br />
Pojìme nyní na krátk˘ exkurz po mostech Ïelezniãních. âeské<br />
dráhy (âD) v souãasné dobû spravují 6 669 Ïelezniãních mostÛ,<br />
v nichÏ je zabudováno 10 352 vodorovn˘ch nosn˘ch konstrukcí.<br />
2 865 konstrukcí je z betonu (prost˘, Ïelezov˘, pfiedpjat˘).<br />
V tomto poãtu nejsou zahrnuty konstrukce s tuh˘mi vloÏkami (tj.<br />
zabetonované nosníky a kolejnice), kter˘ch je 1 471. Mimoto âD<br />
spravují objekty tvofiené spfiaÏen˘mi konstrukcemi, jichÏ napoãítáme<br />
73. <strong>Beton</strong>ové konstrukce tedy tvofií asi 41 % (ocel se podílí<br />
25 %, spfiaÏené konstrukce 0,7 % a zdûné konstrukce 32 %)<br />
z celkového poãtu konstrukcí ve správû âD (obr. 1).<br />
Celkov˘ stavební stav Ïelezniãní dopravní cesty je dlouhodobû<br />
neuspokojiv˘, Ïelezniãní mosty jsou jednou z jejích nejcitlivûj‰ích<br />
anejsloÏitûj‰ích souãástí, a proto mohou poslouÏit jako vhodn˘<br />
ukazatel. Pfiehled o poãtu Ïelezniãních mostÛ celkem a o poãtu<br />
mostÛ v nevyhovujícím stavu uvádí tabulka 1. (Pozn.: ve‰keré<br />
údaje uvádûné v textu jsou vztaÏena k datu 30. 4. 2002.)<br />
Rychlost zhor‰ování stavu Ïelezniãních mostních objektÛ závisí<br />
na mnoha vlivech, uveìme alespoÀ ty základní:<br />
• zhor‰ování stárnutím,<br />
• zmûna uÏívání – vy‰‰í rychlosti, vût‰í zatíÏení,<br />
• náhodné pfietûÏování,<br />
• materiálové problémy,<br />
• agresivní prostfiedí,<br />
Obr. 1 Pfiehled konstrukcí mostÛ podle materiálu<br />
Fig. 1 Survey of bridge structures according to used materials<br />
Tab. 1 Pfiehled poãtu mostÛ<br />
Tab. 1 Survey of number of bridges<br />
T ÉMA<br />
TOPIC<br />
• rozpoãtová omezení (omezující preventivní údrÏbu),<br />
• nevhodná konstrukãní fie‰ení,<br />
• neodborné provedení detailÛ, popfi. cel˘ch konstrukcí.<br />
PrÛmûrné stáfií mostÛ na tratích âD se pohybuje kolem 85 let,<br />
na nûkter˘ch tratích je to dokonce mnohem více. To mj. znamená,<br />
Ïe v dobû svého vzniku byla vût‰ina objektÛ dimenzována na<br />
zcela jiné zatíÏení, neÏ je v platnosti dnes, coÏ je vedle stavebního<br />
stavu nejzávaÏnûj‰í problém, s kter˘m se správa mostÛ u âD<br />
pot˘ká. Situaci pfiibliÏuje graf na obr. 2.<br />
V˘voj poãtu mostÛ v nevyhovujícím stavu od roku 1984 zobrazuje<br />
graf na obr. 3.<br />
Obr. 2 Pfiehled stáfií mostÛ<br />
Fig. 2 Survey of bridge age<br />
Poãty mostÛ<br />
Mosty<br />
celostátní<br />
Rozdûlení trati<br />
regionální celkem<br />
ocelové 1118 647 1765<br />
Îelezniãní mosty masivní 4055 849 4904<br />
celkem 5173 1496 6669<br />
Nevyhovující<br />
Ïelezniãní mosty<br />
ocelové<br />
masivní<br />
celkem<br />
139<br />
291<br />
430<br />
112<br />
70<br />
182<br />
251<br />
361<br />
612<br />
Obr. 3 V˘voj poãtu nevyhovujících mostÛ<br />
Fig. 3 Development of number of unsuitable bridges<br />
1000<br />
900<br />
800<br />
700<br />
600<br />
500<br />
400<br />
300<br />
200<br />
100<br />
0<br />
16 00<br />
1400<br />
1200<br />
1000<br />
80 0<br />
600<br />
40 0<br />
20 0<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002 3<br />
0<br />
225<br />
1984<br />
203<br />
1985<br />
150<br />
150<br />
194<br />
1986<br />
1553<br />
121<br />
181<br />
1987<br />
1431<br />
Poznámka: Stáfií je nejstar‰í<br />
neopravovaná ãást mostu<br />
172<br />
1988<br />
1989<br />
228<br />
1990<br />
1192<br />
554<br />
634<br />
regionální traÈ celkem<br />
434<br />
1991<br />
523<br />
132<br />
1992<br />
577<br />
908<br />
387<br />
520<br />
Rozmezí stáfií mostÛ<br />
801<br />
198<br />
1993<br />
197<br />
806<br />
1994<br />
171<br />
739<br />
1995<br />
183<br />
782<br />
1996<br />
781<br />
211<br />
1997<br />
743<br />
220<br />
1998<br />
Regionální<br />
Celostátní<br />
do r. 1850 1850 - 1875 1875 - 1900 1900 - 1925 1925 - 1950 1950 - 1975 1975 aÏ<br />
962<br />
88<br />
872<br />
1223<br />
220<br />
1002<br />
735<br />
224<br />
1999<br />
213<br />
690<br />
114<br />
576<br />
689<br />
2000<br />
182<br />
2001<br />
612
Stav 2<br />
50 %<br />
T ÉMA<br />
TOPIC<br />
Stavební stav mostÛ<br />
pfied modernizací, optimalizace<br />
1400<br />
1200<br />
1000<br />
80,0<br />
600<br />
400<br />
200<br />
0<br />
Stav 1<br />
34 %<br />
Stav 3<br />
16 %<br />
Poãty mostÛ<br />
50 0<br />
40 0<br />
30 0<br />
20 0<br />
10 0<br />
0<br />
Stav 3<br />
Stav 2<br />
Stav 1<br />
210<br />
22<br />
187<br />
Roãní hodnocení za celou síÈ âD<br />
Îelezniãní mostní objekt ohodnocen˘ jako nevyhovující vykazuje<br />
takové závady, u nichÏ nelze vylouãit jejich rozvoj a následné<br />
ohroÏení bezpeãnosti Ïelezniãního provozu. Jin˘m dÛvodem<br />
mÛÏe b˘t, Ïe objekt nesplÀuje provozní parametry stanovené<br />
a poÏadované v pfiilehlém úseku trati. Nevyhovující objekt obvykle<br />
vyÏaduje úplnou pfiestavbu, pfiestavbu opûr nebo v˘mûnu<br />
nosné konstrukce. Nûkdy v‰ak mÛÏe postaãovat jenom oprava ãi<br />
v˘mûna poru‰en˘ch ãástí. Objekt ve stupni „nevyhovující“ znamená<br />
pro provozní pracovníky mj. i nutnost zv˘‰eného sledování<br />
dal‰ího v˘voje závad a poruch a operativního pfiijímání nutn˘ch<br />
opatfiení.<br />
Îádn˘ most na trati provozované âesk˘mi drahami dnes není<br />
v takovém stavu, aby jeho dal‰í provozování bylo pfiím˘m ohro-<br />
Ïením bezpeãnosti Ïelezniãního provozu – souãasn˘ systém<br />
správy mostÛ u âD takovou eventualitu vyluãuje.<br />
Poãet nevyhovujících mostÛ zÛstává i nadále pomûrnû vysok˘<br />
(612 objektÛ pfiedstavuje pfies 9 % z jejich celkového poãtu),<br />
Tab. 2 Pfiehled nákladÛ<br />
Tab. 2 Cost survey<br />
265<br />
21<br />
243<br />
321<br />
32<br />
288<br />
492<br />
39<br />
453<br />
k 31 .12.1998 k 31.12.1999 k 31.12 .2000 k 31.12.2001<br />
Náklady Optimální náklady Náklady na stavební<br />
Tratû<br />
Poãet<br />
mostÛ<br />
na optimální<br />
údrÏbu/rok<br />
na opravy<br />
a rekonstrukce<br />
ãinnost na mostech<br />
do roku 2010<br />
2002 – 2010 (údrÏba + opravy+ rekonstrukce)<br />
[mil. Kã] [mil. Kã] [mil. Kã]<br />
celostátní 5 173 143,2 4 080,3 5 225,9<br />
regionální 1 496 26,8 626,1 840,5<br />
celkem 6 669 170,0 4 706,4 6 066,4<br />
náklady v mil. Kã<br />
Obr. 5 V˘voj nákladÛ na stavební ãinnost na mostech<br />
Fig. 5 Cost development of bridge building activity<br />
838, 1<br />
814, 0<br />
693, 8<br />
283,0<br />
248,0<br />
502, 6<br />
175,8<br />
162, 2<br />
13,6<br />
132,9<br />
118, 7<br />
14,2<br />
261, 5<br />
21,5<br />
224, 4<br />
23,6<br />
165,4<br />
141, 7<br />
23,7 38,8 42,2 40,8 41,8 75,5<br />
1992<br />
1993<br />
celostátní traÈ<br />
regionální traÈ<br />
1994<br />
1995<br />
1996<br />
876,9<br />
1997<br />
544,8<br />
1998<br />
734,6<br />
1999<br />
855,8<br />
2000<br />
1476,9<br />
1401,4<br />
2001<br />
Obr. 4 Dokonãené mosty na stavbách koridorÛ<br />
Fig. 4 Bridges finished on railway corridors<br />
pfiestoÏe se v posledních letech dafií toto ãíslo sniÏovat.<br />
Mnohokrát uvádûn˘m dÛvodem tohoto stavu je dlouhodob˘<br />
nedostatek finanãních prostfiedkÛ pfiedev‰ím na opravy a údrÏbu,<br />
a to na tratích v‰ech kategorií (roãnû vykazované náklady na<br />
opravy a údrÏbu zatím nedosahují optimální v˘‰e, která na základû<br />
Koncepce údrÏby mostÛ a tunelÛ âD ãiní 170 mil. Kã). Na<br />
regionálních tratích je pak patrn˘ i nedostatek investiãních prostfiedkÛ<br />
na rekonstrukce. Situaci pozitivnû ovlivÀuje pfiedev‰ím<br />
probíhající modernizace a optimalizace hlavních tranzitních koridorÛ.<br />
Modernizace je souhrn opatfiení, která umoÏní na dané trati<br />
zv˘‰ení traÈové rychlosti aÏ do 160 km/h na dostateãnû dlouh˘ch<br />
úsecích tak, aby bylo moÏno zv˘‰enou rychlost efektivnû<br />
vyuÏít, dosaÏení traÈové tfiídy zatíÏení UIC D4 pro traÈovou rychlost<br />
120 km/h, zavedení prostorové prÛchodnosti pro loÏnou<br />
míru UIC GC. Tam, kde modernizace koridorového úseku není<br />
efektivní, je provádûna optimalizace, která pfiedstavuje souhrn<br />
opatfiení, která stávající traÈ a její souãásti upravují na úroveÀ jejího<br />
normového stavu s moÏností pouÏití nov˘ch technologií,<br />
napfi. soupravy s v˘kyvn˘mi skfiínûmi. Modernizace a optimalizace<br />
mají rozhodující podíl na poãtu opravami nebo rekonstrukcemi<br />
odstraÀovan˘ch nevyhovujících mostÛ v souãasnosti. Na jiÏ<br />
dokonãen˘ch úsecích I. a II. koridoru bylo rekonstruováno nebo<br />
opraveno takfika 500 mostních objektÛ, coÏ si vyÏádalo náklady<br />
ve v˘‰i pfies 3 mld. Kã. Na dal‰ích asi 130 mostních objektÛ by<br />
rovnûÏ, je‰tû v rámci dal‰ích staveb I. i II. koridoru, mûlo dojít.<br />
Dnes je jiÏ aktuální pfiíprava IV. koridoru, u kterého se uvaÏuje<br />
s realizací asi 170 mostních staveb. Stavby koridoru tfietího jsou<br />
dosud ve fázi studií, ale lze odhadovat, Ïe zde bude realizováno<br />
rovnûÏ kolem 170 mostÛ. V˘voj poãtu a stavu mostÛ na úsecích,<br />
které jiÏ pro‰ly modernizací, popfi. optimalizací, ukazuje graf na<br />
obr. 4.<br />
Postupnû zaãíná b˘t fie‰en problém mostÛ nacházejících se na<br />
tratích, které jsou souãástí Ïelezniãních uzlÛ velk˘ch mûst.<br />
Pfiíprava tûchto akcí je nároãná nejen z hlediska zaji‰tûní dostatku<br />
finanãních prostfiedkÛ – to se ostatnû t˘ká kaÏdé Ïelezniãní<br />
stavby – ale v pfiípadû pfiemostûní situovan˘ch v intravilánu mûst<br />
pfiib˘vají problémy organizaãního a technologického charakteru<br />
(uzavírky ulic, v˘luky MHD, pfieloÏky sítí, sloÏitá projednávání<br />
smístní samosprávou, architektonické zaãlenûní objektu do reliéfu<br />
dané mûstské ãásti, hygienické pfiedpisy omezující vlastní<br />
realizaci, památkovû chránûné objekty atd.). Pfies uvedené problémy<br />
se dafií postupnû realizovat i tyto akce.<br />
V men‰í mífie, ale v nezanedbatelném rozsahu, jsou realizovány<br />
akce na ostatních tratích celostátních. Cílem na tratích regionálních<br />
je zabezpeãit, aby se stav objektÛ alespoÀ stabilizoval, tj.<br />
aby se pfiede‰lo jeho dal‰ímu zhor‰ování. Pfiistupovat diferencovanû<br />
k jednotliv˘m tratím (a tedy i k mostÛm) podle jejich v˘znamu,<br />
je v souãasnosti jedin˘m moÏn˘m v˘chodiskem.<br />
Na základû anal˘zy v˘sledkÛ dohlédací ãinnosti (bûÏné prohlídky<br />
a revize) odhadujeme, Ïe uspokojivého stavu mostÛ by<br />
mohlo b˘t dosaÏeno kolem roku 2010. Samozfiejmû za pfiedpokladu,<br />
Ïe vcelku pfiízniv˘ trend ve v˘voji stavebního stavu mostÛ<br />
bude pokraãovat, resp. Ïe se v˘‰e prostfiedkÛ vûnovan˘ch na<br />
rekonstrukce, opravy, ale i údrÏbu bude alespoÀ blíÏit optimu.<br />
Pfiehled potfiebn˘ch prostfiedkÛ na stavební ãinnost je v tabul-<br />
4 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002
ce 2. Uvádûné prostfiedky jsou v absolutních hodnotách – bez<br />
zohlednûní inflace. Jsou zapoãítány pouze náklady na stavební<br />
práce, nejsou zaãlenûny náklady na správcovskou ãinnost.<br />
Uvedená ãísla jsou dokladem, Ïe i ve velmi skrovn˘ch podmínkách,<br />
jaké Divize dopravní cesty âesk˘ch drah pro svou ãinnost<br />
má, lze pro zlep‰ení stavu mostÛ mnohé udûlat a Ïe se to<br />
– alespoÀ v posledních nûkolika letech – zaãíná dafiit. Bûhem<br />
roku 2001 bylo rekonstrukcemi nebo opravami odstranûno 107<br />
nevyhovujících mostÛ (u 30 jin˘ch mostÛ se v‰ak stav na nevyhovující<br />
zhor‰il). Dafií se i pfiipravovat a realizovat mostní akce<br />
v˘znamné z hlediska odborného, jejichÏ rozsah (technick˘<br />
i finanãní), originální zpÛsob návrhu, popfi. i rychlost realizace pfii<br />
dodrÏení poÏadované kvality prací, budou chloubou Ïelezniãního<br />
mostního stavitelství.<br />
V úvodu jsem si odpustil pojednání na téma symbolika mostÛ.<br />
Na závûr si v‰ak trochu té „filozofie“ pfiece jen dopfieji:<br />
Vûfiím, Ïe pozitivnû zamûfiená prezentace mostního stavitelství,<br />
tedy napfi. vydání speciálu BETON <strong>TKS</strong> pro mosty, mÛÏe spí‰e<br />
pomoci alespoÀ postupnû navy‰ovat prostfiedky potfiebné pro<br />
zlep‰ení celkového stavu mostÛ u nás. Je dobré prezentovat<br />
úspûchy, kter˘ch se nám podafiilo dosáhnout i pfies to, Ïe souãasné<br />
podmínky jsou sloÏité. Silnû pochybuji, Ïe natáãení videofilmÛ<br />
(za drahé peníze), jejichÏ obsahem jsou „vhodnû“ zobrazené<br />
havarijní poruchy a závady mostÛ, by bylo efektivnûj‰í.<br />
O katastrofick˘ch reportáÏích „na zakázku“ v nejmenovan˘ch<br />
komerãních televizích ani nemluvím. Tím nechci fiíci, Ïe bychom<br />
se tristním provozním i stavebním stavem mostÛ nemûli zab˘vat<br />
– naopak. Prezentujme v‰ak to, Ïe známe cesty a zpÛsoby, kterak<br />
problémy fie‰it, a to na konkrétních pfiíkladech novû realizovan˘ch<br />
nebo rekonstruovan˘ch mostÛ. Podle mne ty, ktefií<br />
mohou ovlivnit pfiídûl financí, pfiesvûdãí více ukázka efektivity<br />
vynaloÏen˘ch prostfiedkÛ neÏ jakkoli odstra‰ující ukázky závad<br />
jakoÏto v˘sledku zcela zanedbané údrÏby.<br />
O tom, Ïe na‰e republika zaostává za vyspûlou Evropou, se asi<br />
nemusíme vzájemnû nijak pfiesvûdãovat. A platí to snad pro<br />
v‰echny oblasti – tedy i pro mostní stavitelství. Ano i zde zaostáváme<br />
– alarmující procento mostÛ je v nevyhovujícím stavu,<br />
mostÛ stavíme ménû neÏ by bylo potfieba, na údrÏbu vûnujeme<br />
mnohem ménû prostfiedkÛ neÏ by bylo optimální, fie‰ení havarijních<br />
stavÛ je na‰í denní kratochvílí… A pfiece se mostafii nemusí<br />
za v˘sledky své práce stydût. I s omezen˘mi prostfiedky dosáhli<br />
mnoh˘ch úspûchÛ. Proã? ProtoÏe za Evropou rozhodnû<br />
nezaostáváme v tom nejdÛleÏitûj‰ím – v kvalitách lidí, ktefií se<br />
mostním stavitelstvím u nás zab˘vají. Mostafii v projekãních ústavech,<br />
v dodavatelsk˘ch firmách, ve správcovsk˘ch ãi investorsk˘ch<br />
organizacích i na vysok˘ch ‰kolách – ti v‰ichni prokazují<br />
vysok˘ standard mostního stavitelství v âeské republice.<br />
Následující pfiíspûvky nechÈ jsou toho dÛkazem.<br />
Ing. Milan âermák<br />
vedoucí oddûlení mostÛ a tunelÛ<br />
âeské dráhy, s. o.<br />
fieditelství Divize dopravní cesty, odbor stavební<br />
NábfieÏí L. Svobody 12/1222, 110 15 Praha 1<br />
Dolní Louãky<br />
Krnsko<br />
Jezernick˘ viadukt<br />
T ÉMA<br />
TOPIC<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002 5
P ROFILY<br />
PROFILES<br />
M O S T N Í S T A V B Y J S O U O B R A Z E M Ú R O V N ù<br />
I N Î E N ¯ R Ò S V É D O B Y<br />
B R I D G E S T R U C T U R E S R E F L E C T T H E L E V E L<br />
O F E N G I N E E R S O F T H E T I M E<br />
V L ADIMÍR B REJCHA<br />
Myslím, Ïe kaÏdá generace má povinnost<br />
zanechat po sobû díla, která nejen vytrvají díky<br />
své kvalitû, ale jsou ozdobou a dokladem technické<br />
a estetické vyspûlosti pfiíslu‰ného ãasového<br />
období. Je tfieba, aby v‰ichni, ktefií nesou<br />
v dne‰ní dobû svÛj díl odpovûdnosti za nové<br />
stavby, mûli tuto zásadu na pamûti.<br />
Chtûl bych sv˘m ãlánkem oslovit investory,<br />
projektanty a dodavatele a vyzvat je k respektování<br />
zásad, o kter˘ch pfiedpokládám, Ïe pomohou<br />
taková mostní díla vytvofiit.<br />
Investorská obec je v dne‰ní dobû pfietíÏena úkoly spojen˘mi<br />
se zaji‰Èováním a prosazováním stavby. PfiekáÏky spojené s nekoneãn˘mi<br />
jednáními s majiteli pozemkÛ, soudními spory s men-<br />
‰inov˘mi zájmov˘mi sdruÏeními silnû podporovan˘mi nedokonal˘mi<br />
zákony má za následek, Ïe získané stavební povolení je<br />
povaÏováno za vrchol a nezb˘vá mnoho sil na kvalitní definici pfiipravovaného<br />
mostního objektu.<br />
A zde nastupuje projektant, kter˘ by mûl ve svém návrhu pomoci<br />
pfiesvûdãit investora, ne se stát pouze realizátorem nedokonalého<br />
zadání. Prvním velice dÛleÏit˘m pfiedpokladem budoucího<br />
úspûchu mostního díla je jeho citlivé „zasazení“ do krajiny.<br />
Dfiívûj‰í generace projektantÛ, ktefií byli nuceni sami zaji‰Èovat<br />
mûfiiãské a v˘‰kopisné podklady pro pfiipravovan˘ projekt, mûli<br />
tuto ‰anci automaticky zaji‰tûnou. Proto by prospûlo, aby alespoÀ<br />
u velk˘ch projektÛ se zásada náv‰tûvy a prohlídky budoucí-<br />
Obr. 1 Most Kladruby<br />
Fig. 1 Kladruby Bridge<br />
Obr. 2 Most u Zvíkova<br />
Fig. 2 Bridge near Zvíkov<br />
ho staveni‰tû stala samozfiejmostí. Pfii této pfiíleÏitosti by byla<br />
vhodná i souãinnost s architektem, i kdyÏ my‰lení statika by mûlo<br />
b˘t pro budoucí dílo rozhodující.<br />
Dal‰í nezbytnou podmínkou je dÛleÏitá celková vyváÏenost<br />
hmot na pfiipravovaném objektu (obr. 1 a 2). Kolik máme<br />
naprosto nesoumûrn˘ch projektÛ, kdy masivní spodní stavba<br />
nese subtilní nosnou konstrukci? Návrhu pilífiÛ je proto nutné<br />
vûnovat velkou péãi (obr. 3).<br />
NavrÏená konstrukce by nemûla mít „slabé místo“, které tvofií<br />
zdroj budoucích problémÛ (obr. 4). Jak uvádí profesor Hruban<br />
ve sv˘ch knihách, o Ïivotnosti díla rozhoduje jeho nejslab‰í ãlánek.<br />
Nechci doporuãovat, jak vést pfiedpínací v˘ztuÏ, jak˘ zvolit optimální<br />
pomûr betonáfiské a pfiedpínací v˘ztuÏe, jak rozmístit kotvy<br />
kabelÛ apod. Opût tady platí zásada o rovnomûrnosti a vyváÏenosti<br />
sil v konstrukci.<br />
DÛleÏitou kapitolou je návrh pfiíslu‰enství mostu, které je nejexponovanûj‰í<br />
ãástí díla. To je bohuÏel ãasto rozhodující faktor jeho<br />
Ïivotnosti. Vyfie‰it jednodu‰e a vtipnû rychlé odvedení vody<br />
z mostovky, návrh izolace, zábradlí bez uzavfien˘ch dutin, pamatovat<br />
v projektu na zaji‰tûní pfiístupu k loÏiskÛm, odvodÀovacím<br />
zafiízením atd., by mûlo b˘t samozfiejmostí.<br />
Stejnû tak povaÏuji v‰eobecnû nekritické uplatÀování nûkter˘ch<br />
zásad posledních desetiletí, jak˘mi jsou celoplo‰né izolace se<br />
staticky nespolupÛsobícími fiímsami namísto vysok˘ch vanov˘ch<br />
izolací pfiilepen˘ch na fiímsách spojen˘ch staticky s nosnou konstrukcí,<br />
a drahá trubní odvodnûní místo jednoduch˘ch Ïlabov˘ch,<br />
za velkou chybu (obr. 5).<br />
6 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002
Obr. 3 Citlivû fie‰en˘ pilífi s roz‰ífienou hlavou v Bûlé pod Bezdûzem<br />
Fig. 3 Carefully designed pier with an extended head in Bûlá below<br />
Bezdûz<br />
Poslední, o kom bych chtûl hovofiit, je dodavatel. První hlavní<br />
zásadou by mûlo b˘t, Ïe velké a v˘znamné mostní stavby musí<br />
realizovat zku‰en˘ profesionál. NejenÏe svou perfektní prací,<br />
zvládnut˘mi technologick˘mi postupy a zku‰enostmi je garantem<br />
kvalitního díla, ale neocenitelná je jeho zku‰enost, kterou<br />
uplatní pfii spolupráci s projektantem pfii zpracování realizaãní<br />
dokumentace.<br />
Projekt musí b˘t technicky i technologicky provediteln˘. Nezanedbatelná<br />
je i zku‰enost dodavatele s mnoha nov˘mi materiály,<br />
které lze na stavbû vyuÏít. Pfies v‰echny doloÏené zpÛsobilosti<br />
a certifikáty zÛstává v platnosti zásada, Ïe o kvalitû rozhodují<br />
pfiedev‰ím kvalitní lidé. U dodavatele je to nejen silná technická<br />
skupina, která projekt pfiipravuje, ale je to i rozhodující dvojice<br />
lidí na stavbû, tj. stavbyvedoucí a mistr.<br />
Je moÏné, Ïe ãtenáfi bude povaÏovat tyto názory za samozfiejmé,<br />
nic neobjevující, ale skuteãnost, jak vypadají nûkteré mosty<br />
uÏ po 10 aÏ 20 letech a které SMP CONSTRUCTION, a. s.,<br />
v posledních letech opravovala, mû vedla k napsání tohoto pfiíspûvku<br />
(obr. 6)<br />
PovaÏoval bych za rozumné, kdyby kaÏd˘ vût‰í most mûl svou<br />
mostní knihu, kde by kromû návodu k údrÏbû, zpracovaného<br />
Obr. 6 Most Tufiice - I/10, velk˘ rozsah opravy po 25 letech provozu<br />
Fig. 6 Tufiice Bridge – I/10, large scope of repair after 25 years of<br />
operation<br />
Obr. 4 Ukázka ne‰Èasnû<br />
fie‰eného odvodnûní na<br />
mostû pfies Sedlick˘<br />
potok – D1<br />
Fig. 4 Unsuccessful design of<br />
drainage on the bridge<br />
across the Sedlice<br />
Brook – D1<br />
Obr. 5 Detail vanové izolace<br />
plnû nahrazující<br />
celoplo‰nou izolaci<br />
Fig. 5 Detail of tanking which<br />
entirely fulfills functions<br />
of insulation covering<br />
the whole area<br />
P ROFILY<br />
PROFILES<br />
dodavatelem a projektantem, byly zaznamenávány pravidelné<br />
revize a kontroly díla.<br />
Pfiál bych mostÛm ve tfietím tisíciletí, aby dosahovaly minimálnû<br />
osmdesátileté aÏ stoleté Ïivotnosti. Aby kvalitní t˘my investorÛ,<br />
projektantÛ a dodavatelÛ vytvofiily taková díla – mosty, které<br />
dokáÏou oslovit na‰e potomky.<br />
Ing. Vladimír Brejcha<br />
generální fieditel SMP Construction, a. s.<br />
Na Florenci 33, 110 00 Praha 1<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002 7
S T R Á S K ¯, H U S T ¯ A P A R T N E ¤ I, S . R . O .<br />
MontáÏ segmentového mostu<br />
pfies ul. Mikulá‰skou v Plzni<br />
Erection of the segmental bridge<br />
across the Mikulá‰ská street in PlzeÀ<br />
PÛdorysnû zalomená lávka z pfiedpjatého<br />
pasu ve mûstû Maidstone – Anglie<br />
Plan cranked stress-ribbon bridge in<br />
Maidstone, England<br />
Estakáda na stavbû 3509 – obchvat Olomouce<br />
Viaduct on the freeway 3509 near Olomouc<br />
Nadjezd nad pfiivadûãem rychlostní<br />
komunikace R35 u Pfiáslavic<br />
Flyover on the freeway R 35 near<br />
Pfiáslavice<br />
Estakáda na stavbû 3509 – obchvat<br />
Olomouce<br />
Viaduct on the freeway 3509 near Olomouc<br />
Most z pfiedpjatého pásu pfies fieku Rough, Grants<br />
Pass, Oregon, USA – vnitfiní podpûra<br />
Stress-ribbon bridge across the Rough River in Grants<br />
Pass, Oregon, USA – intermediate support
Dálniãní most pfies Odru – stavba 4708, schéma<br />
vedení pfiedpínacích kabelÛ<br />
Freeway bridge across the Odra River – layout of<br />
prestressing cables<br />
<strong>Beton</strong>áÏ oblouku mostu na Wisconsin Avenue, Millwaukee, Wisconsin,<br />
USA<br />
Casting of the arch of the Wisconsin Avenue Bridge, Millwaukee,<br />
Wisconsin, USA<br />
Obloukov˘ nadjezd nad rychlostní komunikací R 52<br />
z Rajhradu do Pohofielic<br />
Arch flyover on the freeway R 52 Rajhrad–Pohofielice<br />
Dálniãní most pfies Odru<br />
– montáÏ OK ocelov˘ch<br />
segmentÛ<br />
Freeway bridge across<br />
the Odra River – erection<br />
of steel segments<br />
Dálniãní most<br />
na dálnici D5<br />
PlzeÀ–Rozvadov<br />
Freeway bridge on<br />
the highway D5<br />
PlzeÀ–Rozvadov<br />
Visut˘ most pfies fieku Willamette,<br />
Eugene, Oregon, USA – kotvení<br />
visut˘ch kabelÛ<br />
Suspension bridge across the<br />
Willamette River in Eugene, Oregon,<br />
USA - anchoring of suspension cables
P ROFILY<br />
PROFILES<br />
S T R Á S K ¯, H U S T ¯ A P A R T N E ¤ I, S . R . O .<br />
Strásk˘, Hust˘ a partnefii, s. r. o., je nezávislá<br />
inÏen˘rská kanceláfi, která byla zaloÏena v roce<br />
1991 ãtyfimi vedoucími projektanty b˘valé projekce<br />
Dopravních staveb Olomouc. Její vznik<br />
byl umoÏnûn politick˘mi zmûnami v roce<br />
1989.<br />
Zakládajícími ãleny byli prof. Ing. Jifií Strásk˘,<br />
CSc., Ing. Ilja Hust˘, Ing. Petr Hubík a Ing.<br />
Stanislav Susk˘.<br />
Vzhledem k tehdej‰í situaci na stavebním<br />
trhu jsme zpoãátku museli podstatnû roz‰ífiit<br />
nabídku projekãních prací. Kromû mostních<br />
konstrukcí, které tvofiily hlavní náplÀ na‰í práce v Dopravních stavbách,<br />
jsme si vyzkou‰eli projekty pozemních staveb, ãerpacích<br />
stanic i malou vodní elektrárnu. V té dobû zahraniãní investice<br />
smûfiovaly spí‰e do bank a hotelÛ, neÏ do dopravních staveb.<br />
Zlomov˘m momentem byl rok 1993, kdy jsme vyhráli vefiejnou<br />
obchodní soutûÏ na projekt rychlostní komunikace R52 z Rajhradu<br />
do Pohofielic, která byla první dálniãní stavbou po roce 1989.<br />
Zde jsme si ovûfiili, co znamená zaji‰Èovat kompletní projekãní<br />
servis nejen pro investora, ale posléze v rámci realizace i pro soukromého<br />
zahraniãního dodavatele stavebních prací. Pfiipomínám,<br />
Ïe tradici zahraniãních generálních dodavatelÛ dálniãních staveb<br />
zaloÏila v té dobû rakouská firma ALPINE SALZBURG.<br />
Zku‰enosti z této stavby jsme mûli moÏnost zúroãit na dal‰í<br />
stavbû rychlostní komunikace R35 mezi Pfiáslavicemi a Velk˘m<br />
Újezdem. Zde jsme opût zaji‰Èovali kompletní realizaãní dokumentaci<br />
celé stavby, tentokrát pro tuzemského dodavatele –<br />
Dopravní stavby IES Olomouc. Práce zaãalo pozvolna pfiib˘vat,<br />
neboÈ v té dobû jiÏ byla zahájena stavba dálnice D5 mezi Plzní<br />
a Rozvadovem.<br />
Zaãátkem roku 1997 jsme uãinili dal‰í ze závaÏn˘ch rozhodnutí<br />
– spoleãnû s firmou HBH Projekt, spol. s r. o., jsme zaloÏili akciovou<br />
spoleãnost s názvem SHB, a. s., abychom pod jednou hlaviãkou<br />
mohli klientovi nabídnout kapacitu zaji‰Èující kompletní<br />
projekty na celé úseky dálnic bez dal‰ích podzhotovitelÛ. Tím<br />
jsme si uvolnili prostor pro roz‰ifiování na‰í mostafiské specializace<br />
a mohli jsme ãást na‰i kapacity vûnovat v˘voji nov˘ch mostních<br />
konstrukcí.<br />
Pfii návrhu obloukového nadjezdu pfies rychlostní komunikaci<br />
R52 jsme jako hlavní nosn˘ prvek navrhli ocelovou rouru vyplnûnou<br />
betonem. Spolu s pfiedpjatou betonovou mostovku<br />
a ocelov˘mi vzpûrami se podafiilo realizovat ocelobetonov˘<br />
most, kde se stírá tradiãní rozdûlení materiálÛ ve spfiaÏen˘ch konstrukcích.<br />
Projekt mostu pfies ulici Mikulá‰skou v Plzni pfiedstavoval renesanci<br />
montovan˘ch segmentov˘ch mostÛ. Po nedobr˘ch zku‰enostech<br />
s nûkter˘mi segmentov˘mi konstrukcemi postaven˘mi<br />
pfied rokem 1990 se tyto mosty témûfi vytratily z trhu. Na‰ím<br />
návrhem jsme chtûli dokázat, Ïe chyba není ve vlastní segmentové<br />
technologii, ale v její nevhodné a nekvalitní aplikaci. Pokud<br />
se vhodnû skombinují segmenty s monolitickou mostovkou<br />
a vnûj‰ím pfiedpûtím, je moÏné navrhnout nejenom technicky<br />
zdafiilou konstrukci, ale také estetické dílo.<br />
V‰echny mostní estakády na poddolovaném území pfii prÛchodu<br />
dálnice D47 pfies Ostravu jsme navrhovali jako spojité konstrukce<br />
uloÏené na bodov˘ch podpûrách. U mostÛ pfies Odru<br />
a Ostravici, s rozpûtím kolem 100 m, jsme navrhli ocelobetonov˘<br />
komorov˘ prÛfiez, kter˘ je podélnû pfiedepnut vnûj‰ími kabely.<br />
Zde se nám podafiilo vhodnû aplikovat zku‰enosti z návrhu<br />
betonov˘ch pfiedpjat˘ch konstrukcí na konstrukce spfiaÏené.<br />
Pro dálniãní mosty a nadjezdy s rozpûtím do 45 m navrhujeme<br />
‰tíhlé kompaktní prÛfiezy bez dutin, které v˘znamnû redukují<br />
poÏadavky na údrÏbu nosné konstrukce. V souãasné dobû probíhá<br />
v˘stavba cca 20 mostÛ tohoto typu na obchvatu Olomouce<br />
– stavba 3509. Nejvût‰í z nich je estakáda dlouhá 450 m, kde<br />
jsme navrhli jednotrámov˘ masivní prÛfiez s promûnou v˘‰kou<br />
a vyloÏen˘mi boãními konzolami.<br />
V˘znamnou ãást na‰í práce pfiedstavují mosty, které jsme projektovali<br />
pro zahraniãní klienty v USA, ve ·védsku a v poslední<br />
dobû také v Anglii, kde mûla svûtovou premiéru pÛdorysnû zalomená<br />
lávka z pfiedpjatého betonového pásu. Tato lávka ve mûstû<br />
Maidstone jiÏnû od Lond˘na byla slavnostnû otevfiena na jafie<br />
loÀského roku.<br />
Smosty, které byly projektovány ve firmû SHP, se mÛÏeme setkat<br />
na v‰ech dálniãních stavbách v na‰í republice. Svoje sluÏby<br />
poskytujeme jak státním investorÛm, tak i soukrom˘m firmám.<br />
Pro dodavatelské firmy se vÏdy snaÏíme najít fie‰ení, které nejlépe<br />
odpovídá jejich zku‰enosti, technické úrovni a stupni vybavení.<br />
V souãasné dobû pracuje ve firmû 35 projektantÛ. Vedoucí projektanti<br />
jsou inÏen˘fii s autorizací pro âeskou republiku a USA,<br />
ktefií dlouhodobû pracovali u zahraniãních kanceláfií, napfi. T. Y. Lin<br />
International (San Francisko), Charles Redfield (Mill Valley,<br />
Kalifornie) a Jacobson & Widmark (Stockholm). Nyní pokraãují<br />
v konzultaãní ãinnosti v USA, Japonsku a ve ·védsku. Souãástí<br />
na‰í firmy je stfiedisko pfiípravy staveb, které zaji‰Èuje pro investora<br />
kompletní inÏen˘rskou a majetkoprávní ãinnost. Od zaãátku<br />
tohoto roku se s na‰imi projektanty mÛÏete setkat i v novû vytvofieném<br />
olomouckém stfiedisku.<br />
KdyÏ jsme na zaãátku roku 1992 pfiijali prvního zamûstnance,<br />
zahájili jsme tím proces roz‰ifiování firmy, ve kterém pokraãujeme<br />
dodnes. UÏ nûkolikrát jsme pfiekroãili hranici, o které jsme si<br />
pÛvodnû mysleli, Ïe bude koneãn˘m cílem rozvoje firmy. Teì<br />
máme pfied sebou dal‰í cíle: pfiesvûdãit v‰echny na‰e partnery,<br />
Ïe kvalita ãesk˘ch projektantÛ je pfiinejmen‰ím srovnatelná<br />
s úrovní na‰ich kolegÛ ve stavafisky vyspûl˘ch zemích, a dosáhnout<br />
toho, aby v˘sledky na‰í práce byly vÏdy hodnoceny na<br />
základû technické kvality díla.<br />
Ing. Ilja Hust˘<br />
Strask˘, Hust˘ a partnefii, s. r. o.<br />
Bohunická 50, 619 00 Brno<br />
tel.: 05 4721 2085, fax: 05 4721 2574<br />
e-mail: shp@shpbrno.cz<br />
10 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002
E S T A K Á D A ¤ E P Y-R U Z Y N ù<br />
E L E V A T E D R O A D ¤ E P Y- R U Z Y N ù<br />
K AREL D AHINTER,<br />
M ARCEL M IMRA<br />
Nov˘ mostní objekt na praÏském silniãním<br />
okruhu. V˘stavba probûhla v období<br />
od ãervna 1999 do fiíjna 2001. Nosná<br />
konstrukce z pfiedpjatého betonu, pfiíãn˘<br />
fiez tvofien dvojicí komorov˘ch nosníkÛ,<br />
promûnná ‰ífika mostovky v rozmezí od<br />
16,4 do 21,4 m. Spojit˘ nosník s polem<br />
omaximálním rozpûtí 46 m. V˘stavba<br />
probûhla kombinací dvou technologií,<br />
na pevné a na v˘suvné skruÏi. Estetické<br />
ztvárnûní spodní stavby a nosné konstrukce.<br />
The new bridge on the Prague expressway<br />
circuit. The bridge was built within<br />
tight time schedule from June 1999 to<br />
October 2001. The prestressed concrete<br />
bridge, the cross section of two box girders,<br />
varying width of top deck varies<br />
from 16.4 to 21.4 m. Continuous girder<br />
with max. span of 46 m. The bridge was<br />
built by combination of two methods,<br />
method on travelling formwork and fixed<br />
formwork. Aesthetical shaped sub- and<br />
superstructure.<br />
Urychlené dobudování silniãního okruhu<br />
kolem Prahy pfiedstavuje v souãasné<br />
dobû zásadní problém fie‰ení automobilové<br />
dopravy v hlavním mûstû. Dokonãení<br />
dvou krátk˘ch úsekÛ v severozápadní<br />
ãásti dopravnû propojilo dálnici<br />
D5 (smûr PlzeÀ, Rozvadov, SRN) se silnicí<br />
I/6 (smûr Karlovy Vary) a silnicí I/7<br />
(smûr Slan˘) a tím v˘znamnû zklidnilo<br />
dopravní situaci v ¤epích a Ruzyni. Stále<br />
v‰ak zb˘vá realizovat ãást, kde okruh prochází<br />
chránûnou krajinnou oblastí a pfiekraãuje<br />
údolí Vltavy na severním okraji<br />
mûsta.<br />
Dominantním objektem na nedávno<br />
dokonãen˘ch úsecích je most SO 2055 –<br />
Estakáda Ruzynû, délky 1003,8 m, s pÛdorysnou<br />
plochou 37 885 m 2 , pfievádûjící<br />
‰estipruhovou rychlostní komunikaci silniãního<br />
okruhu, kategorie R 34/120.<br />
Celková dispozice mostu je patrná z obrázkÛ.<br />
Most sestává ze dvou samostatn˘ch<br />
konstrukcí pro kaÏd˘ dopravní smûr<br />
Obr. 1 Pfiíãn˘ fiez v konstantní ãásti u pilífie<br />
Fig. 1 Cross-section in the constant part at<br />
the pier<br />
(obr. 1), které tvofií vÏdy dva oddûlené<br />
dilataãní celky se spárou nad pilífiem 6<br />
(obr. 2). Krat‰í ãást délky 170,6 m dotváfií<br />
mimoúrovÀovou kfiiÏovatku ¤epy a je<br />
doplnûna rampami odboãujících vûtví,<br />
které jsou dvoupruhové, s návrhovou<br />
rychlostí 40 km/hod. Most dále pfiekraãuje<br />
pásmo biokoridoru Litovického potoka,<br />
místní komunikace, Ïelezniãní vleãku<br />
a traÈ âD a vytváfií koridor pro v˘hledovou<br />
rychlodráhu „PRAK“.<br />
P ROJEKT MOSTU<br />
Znaãná péãe byla vûnována estetickému<br />
pÛsobení mostu (obr. 9). Mostní objekt<br />
leÏí na okraji mûstské aglomerace v území<br />
s rekreaãní funkcí. Z estetického hlediska<br />
jsou na mostû ve zv˘‰ené mífie<br />
uplatnûny oblé tvary. Dfiíky pilífiÛ jsou oválného<br />
tvaru s kalichovit˘m roz‰ífiením pod<br />
loÏiskem, zaoblené prvky dfiíkÛ pilífiÛ jsou<br />
zopakovány na opûrách mostu. Velké betonové<br />
plochy na opûrách byly rozãlenûny<br />
pfiedsazen˘mi dfiíky, nehoblovaná<br />
prkna bednûní jsou kladena do svislé<br />
a vodorovné polohy. Nosná konstrukce je<br />
zaoblena v místû napojení konzoly desky<br />
mostovky na komoru, spodní rohy komory<br />
jsou rovnûÏ zaobleny. Kompaktnost<br />
mostu je zdÛraznûna betonovou svodidlovou<br />
zídkou s ocelov˘m madlov˘m nástavcem.<br />
S TAVEBNÍ KONSTRUKCE<br />
STRUCTURES<br />
ZaloÏení mostu je provedeno hlubinn˘m<br />
zpÛsobem na velkoprÛmûrov˘ch<br />
pilotách vetknut˘ch do vrstvy navûtralé<br />
bfiidlice. Piloty mají ∅ 1,22 m v zeminách<br />
a horninách R5, v horninách R4 mají<br />
∅ 1,10 m. V˘jimkou je zaloÏení opûry 1<br />
ve smûru na ¤epy, která je zaloÏena plo‰nû.<br />
Nejdel‰í piloty dosahují délek okolo<br />
22 m. S ohledem na velk˘ poãet pilot<br />
a znaãnou promûnlivost geotechnick˘ch<br />
pomûrÛ bylo rozhodnuto provést statické<br />
zatûÏovací zkou‰ky na tfiech zku‰ebních<br />
pilotách. Podafiilo se tak ovûfiit chování<br />
pilot pro poÏadované pracovní zatíÏení<br />
6,5 MN a zpfiesnit jejich statick˘ návrh.<br />
Pfiesto bûhem provádûní vrtn˘ch prací<br />
vlivem promûnliv˘ch geologick˘ch pomûrÛ<br />
byly v rámci jedné skupiny pilot, v oblasti<br />
s relativnû krátk˘mi pilotami (14 m),<br />
dosaÏeny znaãné rozdíly v délce pilot (aÏ<br />
8 m), coÏ z hlediska poÏadavku na pfienesení<br />
vodorovn˘ch sil nebylo akceptovatelné.<br />
Bylo proto nutné vzniklou situaci<br />
fie‰it. V daném pfiípadû bylo u ãtyfiech<br />
dfiíkÛ pilífiÛ pfiidáno po jedné pilotû a pfiíslu‰n˘<br />
základov˘ blok byl upraven. Pod<br />
jedním dfiíkem bylo nutné ze statick˘ch<br />
dÛvodÛ uklonit piloty v podélném smûru<br />
ve sklonu 8:1.<br />
Pilífie jsou tvofieny dvûma dfiíky a základov˘m<br />
blokem. Dfiíky pilífiÛ jsou oválné<br />
s roz‰ífien˘m zhlavím. Na mostû jsou pou-<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002 11
S TAVEBNÍ KONSTRUKCE<br />
STRUCTURES<br />
Obr. 2 Podéln˘ fiez a pÛdorys<br />
Fig. 2 Longitudinal section and layout<br />
Ïity tfii typy dfiíkÛ, typick˘ dfiík, dfiík se svisl˘m<br />
svodem odvodnûní a dfiík pfiechodového<br />
pilífie. Tvarovû jsou jednotlivé dfiíky<br />
obdobné, li‰í se jen rozmûrem v podélném<br />
smûru.<br />
Most je uloÏen na elastomerová vyztu-<br />
Ïená loÏiska. Vzhledem k prostorovému<br />
uspofiádání je ãást rozpletu uloÏena plovoucím<br />
zpÛsobem. Na pilífiích ã. 3 a 4<br />
jsou v‰ak navrÏena loÏiska o minimální<br />
v˘‰ce, která vytváfiejí v podstatû pevn˘<br />
bod. Proti boãnímu posunu jsou navrÏena<br />
pfiíãnû pevná loÏiska na opûfie OP1 a na<br />
pilífii P6.<br />
âást estakády mezi pilífiem 6 a opûrou<br />
25 je v podélném smûru fixována pevn˘mi<br />
loÏisky na pilífiích 14 a 15, v pfiíãném<br />
smûru je most vyjma pilífiÛ 14 a 15 ulo-<br />
Ïen plovoucím zpÛsobem, pouze na pfiechodovém<br />
pilífii ã. 6 a na opûfie ã. 25 jsou<br />
osazena pfiíãnû pevná loÏiska.<br />
Nosná konstrukce estakád má dvoukomorov˘<br />
pfiíãn˘ fiez konstantní v˘‰ky 2,5 m.<br />
Maximální rozpûtí (v ose os) je 46 m.<br />
·ífika nosné konstrukce je ve velké ãásti<br />
mostu konstantní 16,4 m, zhruba v tfietinû<br />
délky estakád se ‰ífika mûní aÏ na<br />
Obr. 3 V˘poãetní model pravé ãásti<br />
rozpletu<br />
Fig. 3 Calcualtion model of the right part<br />
of the weaving section<br />
12 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002
21,4 m. Tlou‰Èka dolní desky je konstantní<br />
0,23 m a ‰ífika stûn je 0,46 m.<br />
Nosná konstrukce rozpletu tvarovû navazuje<br />
na konstrukci estakády. V hlavní trase<br />
je pfiíãn˘ fiez dvoukomorov˘, na vûtvích<br />
obdobn˘ jednokomorov˘. K vlastnímu<br />
propojení konstrukce hlavní trasy a vûtví<br />
dochází mezi pilífiem 4 a 5, kde se bliωí<br />
stûny spojovan˘ch komÛrek sluãují do<br />
stûny jedné. Tato stûna pfiechází je‰tû pfies<br />
pilífi 5, kde se zatíÏení z této stûny pfienese<br />
do loÏisek, a za pilífiem 5 postupnû<br />
vymizí nábûhem tak, aby byla zaji‰tûna<br />
plynulá zmûna ohybové tuhosti prÛfiezu.<br />
Pro pfiedpûtí nosné konstrukce byly<br />
pouÏity pfieváÏnû kabely z 15 lan<br />
∅ 15,7 mm, pfiedpínací systém DSI. V zájmu<br />
maximálnû zjednodu‰it tvar vnitfiního<br />
bednûní komor vzhledem ke stísnûn˘m<br />
prostorov˘m podmínkám uvnitfi vybetonované<br />
konstrukce bylo navrÏeno pfiedpûtí<br />
bez potfieby jak˘chkoliv vnitfiních<br />
kotevních blokÛ v taktu. V kaÏdé stûnû je<br />
typicky 5 kabelÛ, z toho v ãele bûÏného<br />
taktu se spojkují 3 kabely a zb˘vající dva<br />
procházejí spojitû pfies pracovní spáru.<br />
Vzhledem k bodovému podepfiení kaÏdé<br />
komory jedním loÏiskem v jeho ose<br />
jsou navrÏeny podporové pfiíãníky se zesí-<br />
Obr. 5 V˘stavba fiepské opûry<br />
Fig. 5 Construction of the ¤epy abutment<br />
Obr. 4 V˘stavba pilífiÛ<br />
Fig. 4 Construction of piers<br />
lením dolní desky na 1 m. Po zváÏení fiady<br />
variant byly vybrány pfiíãnû pfiedpjaté<br />
pfiíãníky. Podélné svody odvodnûní mostu<br />
i velice neobvykle po mostû vedená kanalizace<br />
z pfiilehlého silniãního úseku tak<br />
mohou pfiejít nad pfiíãníky bez prostupÛ.<br />
Pfiízniv˘ch ekonomick˘ch ukazatelÛ mostu<br />
bylo dosaÏeno peãlivou statickou anal˘zou<br />
konstrukce provádûnou na v˘poãetních<br />
modelech, které vystihovaly interaktivní<br />
chování soustavy zemina-piloty-pilífienosná<br />
konstrukce (obr. 3). Návrh konstrukce<br />
byl optimalizován v nûkolika krocích,<br />
znaãná pozornost byla vûnována téÏ<br />
návrhu konstrukãní v˘ztuÏe a jejímu uspofiádání.<br />
V ¯STAVBA MOSTU<br />
Zaoblené tvary spodní stavby doplnûné<br />
svisl˘m i vodorovn˘m podrobn˘m ãlenûním<br />
a zejména ováln˘ tvar dfiíkÛ pilífiÛ<br />
s roz‰ifiující se hlavicí, kter˘ se objevuje<br />
i u obou opûr estakády, pfiedstavoval<br />
znaãné nároky na provádûní (obr. 4 a 5).<br />
Byly zde pouÏity základní prvky systémového<br />
bednûní PERI-VARIO, které tvofiily<br />
nosnou kostru bednicí formy. Plá‰È bednûní<br />
byl sestaven z fiezan˘ch prken na<br />
polodráÏku, vytváfiející vertikální strukturu<br />
dfiíku. Ta pokraãovala i na roz‰ífiené hlavici,<br />
kde se pÛvodnû konstantní ‰ífika prken<br />
musela plynule roz‰ifiovat. Na mostû se<br />
kromû bûÏn˘ch dfiíkÛ o rozmûru 2,3<br />
x 1,8 m vyskytují je‰tû prodlouÏené dfiíky<br />
pfiechodového pilífie 6 rozmûru 4,9<br />
x 1,8 m a dfiíky se svisl˘m svodem odvodnûní<br />
pilífie 15 rozmûru 3,105 x 1,8 m,<br />
které vyÏadovaly úpravu formy. Speciální<br />
úpravy formy vyÏadovaly dvojité dfiíky pilífie<br />
5 v místû napojení vûtví na estakádu<br />
adfiíky opûry 1 a 25. V˘stavba pilífiÛ probíhala<br />
od nejvy‰‰ích (13 m) k nejniωím<br />
S TAVEBNÍ KONSTRUKCE<br />
STRUCTURES<br />
(6 m) postupn˘m zkracováním formy<br />
v dolní ãásti. <strong>Beton</strong>áfiská v˘ztuÏ byla ukládána<br />
ve formû armoko‰Û, spodní ãást<br />
byla prÛlezná i po dobu betonáÏe aÏ po<br />
úroveÀ hlavice a po jeho osazení se<br />
pokraãovalo v betonáÏi plynule dál na<br />
celou v˘‰ku dfiíku. <strong>Beton</strong>ové bloky pro<br />
loÏiska se betonovaly dodateãnû.<br />
V pfiípadû opûr estakády jsou dfiíky doplnûny<br />
pfiední stûnou, deskou a stûnami<br />
revizní komory a kfiídly opûry. Opûra 1 je<br />
vybavená je‰tû svisl˘mi komunikaãními<br />
‰achtami pro svislé svody odvodÀovacího<br />
potrubí mostu. Opûry ramp jsou fie‰eny<br />
obdobnû, ale pouze zaoblením bez pou-<br />
Ïití motivu hlavice dfiíku. Systém bednûní<br />
PERI-VARIO a plá‰tû z prken byl zachován.<br />
Dilataãní spáry ‰irok˘ch opûr estakády<br />
jsou v ose komunikace; viditelné pracovní<br />
spáry vypl˘vající z postupu v˘stavby jsou<br />
zv˘raznûny zkosenou li‰tou a z rubu utûsnûny<br />
gumov˘m profilem. Uspofiádání<br />
opûry 25 estakády umoÏÀovalo prÛjezd<br />
v˘suvné skruÏe na zemní tûleso a zpût,<br />
po dokonãení pravého pasu a pfii zahájení<br />
stavby levého pasu.<br />
Viditelné plochy spodní stavby podél<br />
vefiejn˘ch komunikací jsou opatfieny nátûrem<br />
odoln˘m vÛãi odstraÀovaãÛm sprejÛ<br />
na v˘‰ku 5 m, v ostatních ãástech na<br />
v˘‰ku 3 m.<br />
Základní my‰lenkou návrhu nosné konstrukce<br />
mostu bylo dosaÏení materiálové<br />
úspory a souãasnû umoÏnûní proudového<br />
postupu v˘stavby po polích. Nabízely<br />
se v zásadû dvû technologie; v˘stavba na<br />
pevné skruÏi a na v˘suvné skruÏi. Po optimalizaci<br />
rozpûtí polí a anal˘ze pfiíãného<br />
fiezu bylo rozhodnuto o uplatnûní v˘suvné<br />
skruÏe v rozsahu konstantního tvaru<br />
komorov˘ch nosníkÛ, tj. pro prav˘ pas od<br />
pilífie 14 po opûru 25 a pro lev˘ pas od<br />
opûry 25 po pilífi 6, celkem 30 polí.<br />
Zb˘vajících 18 polí estakády a 4 pole<br />
ramp se betonovaly na pevné skruÏi<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002 13
S TAVEBNÍ KONSTRUKCE<br />
STRUCTURES<br />
Obr. 7 <strong>Beton</strong>áÏ mostního pole na v˘suvné<br />
skruÏi<br />
Fig. 7 Concreting of the bridge span on<br />
the travelling centering<br />
z ocelov˘ch nosníkÛ IP 1000 a podpûr<br />
z materiálu PIÎMO.<br />
V˘stavba nosné konstrukce byla zahájena<br />
posledním dílem na pevné skruÏi mezi<br />
pilífii 13 a 14, kter˘ se vybetonoval ve<br />
dvou cyklech jako vahadlo s oboustrannou<br />
konzolou délky 2 x 9,2 m a následnû<br />
klasick˘ betonáÏní díl s konzolou délky<br />
9,2 m. Na pevné skruÏi byly uloÏeny dílce<br />
spodního bednûní – podlahy, které se po<br />
odskruÏení postupnû pfiemísÈovaly vpfied.<br />
Vnûj‰í bednûní bokÛ nosníkÛ, konzol<br />
a desky mezi nosníky bylo podélnû pojízdné<br />
na celou délku betonáÏního dílu.<br />
Nosnou kostru bednûní tvofiily nosníky<br />
soustavy ALPI MECCANO s plá‰tûm<br />
z podéln˘ch prken, umoÏÀující postupné<br />
odbednûní celé soustavy a její pfiejezd do<br />
nové betonáÏní polohy. <strong>Beton</strong>áÏ kaÏdého<br />
dílu probíhala ve dvou etapách, nejdfiíve<br />
spodní ãást komorov˘ch nosníkÛ tvaru<br />
U vãetnû nadpodporového pfiíãníku, pfiedstavujícího<br />
zesílenou dolní desku v délce<br />
3 aÏ 4 m, následnû celá mostovková<br />
deska. Vnitfiní bednûní stûn nosníkÛ bylo<br />
z velkorozmûrov˘ch dílcÛ, které se pfied<br />
betonáÏí mostovky odstranily. Bednûní<br />
stropÛ nosníkÛ bylo opût z dílcÛ na celou<br />
‰ífiku komory, které se pfiesouvaly z jiÏ hotové<br />
ãásti na ãást rozpracovanou. V ãásti<br />
rozpletu byla situace sloÏitûj‰í a pouÏití<br />
prefabrikovaného bednûní bylo moÏné<br />
jen pro nûkteré ãásti nebo pfii rozdûlení<br />
do jednotliv˘ch základních blokÛ délky<br />
6m. Znaãná ãást konstrukcí musela b˘t<br />
vybednûna individuálnû. Pfiesto se podafiilo<br />
bez vût‰ích problémÛ dokonãit ãásti<br />
na pevné skruÏi v ãasovém pfiedstihu. Doba<br />
cyklu bûÏného pole estakády na<br />
pevné skruÏi trvala prÛmûrnû tfii t˘dny.<br />
Pro v˘suvnou skruÏ byl zvolen materiál<br />
firmy RÖRO – Bautechnik GmbH, univerzální<br />
nosníky U 2000 – 2, 3, umoÏÀující<br />
pouÏití jako v˘suvná skruÏ pro rozpûtí do<br />
45 m bez mezipodpor, a jako pevná<br />
skruÏ do rozpûtí 48 m (obr. 6). V˘suvná<br />
skruÏ má délku 94,4 m, z toho zesílená<br />
ãást délky 57,6 m mÛÏe nést bednûní.<br />
Sestává z dílcÛ délky 9,6 m, zesílen˘ch<br />
nebo lehk˘ch, a nájezdového a koncového<br />
dílu délky 4,8, resp. 3,2 m. V pfiíãném<br />
uspofiádání tvofií ãtyfii samostatné prostorové<br />
soustavy, sestávající ze dvou základních<br />
zavûtrovan˘ch nosníkÛ, k nimÏ se pfiidávají<br />
dal‰í v oblasti nesoucí zatíÏení<br />
Obr. 6 V˘suvná skruÏ Röro 2000<br />
Fig. 6 Travelling centering Röro 2000<br />
betonem. Manipulace se skruÏí ve v‰ech<br />
smûrech se provádí hydraulick˘mi lisy<br />
umístûn˘mi na podpûrách. Podepfiení<br />
skruÏe v místû pilífiÛ bylo doplnûno o mezipodpûry<br />
v poli pro zmen‰ení prÛhybÛ<br />
skruÏe a moÏnost jejího betonáÏního nadv˘‰ení.<br />
Podpûry byly opût z materiálu<br />
PIÎMO a ÎP 16. Podepfiení doplÀoval závûs<br />
skruÏe na hotové ãásti mostu.<br />
Systém bednûní byl obdobn˘ jako<br />
u pevné skruÏe, v˘hodou bylo pevné spojení<br />
vnûj‰ího bednûní vãetnû podlahy se<br />
skruÏov˘mi nosníky a konstantní ‰ífika<br />
komorov˘ch nosníkÛ. Zahájení prací na<br />
prvním betonáÏním dílu zaãalo dle harmonogramu<br />
v dubnu 2000 a pfii dvout˘denním<br />
cyklu s mûsíãní zimní pfiestávkou<br />
mûla b˘t nosná konstrukce dokonãena<br />
do 31. ãervence 2001. Ve skuteãnosti,<br />
i pfies urãité men‰í problémy, probûhla<br />
poslední betonáÏ 24. ãervence 2001.<br />
Pfies nepomûrnû sloÏitûj‰í pfiíãn˘ fiez ve<br />
srovnání s dvojtrámem se zde podafiilo<br />
zkrátit dobu cyklu aÏ na 12 dní, v nûmÏ<br />
byly zahrnuty dvû fáze pfiedpínání po<br />
první a druhé etapû betonáÏe (obr. 7).<br />
Pfiedpínací v˘ztuÏ tvofii kabely DYWIDAG<br />
o15 lanech ∅ 15,7 mm, 1570/1770,<br />
s kotvami MA 6815, resp. ZR 6815 a nastavované<br />
spojkami R 6815, které jsou<br />
uloÏené v kanálcích ∅ 90 mm. Z celkového<br />
poãtu kabelÛ procházejících spárou je<br />
60 % kotveno a spojkováno a 40 % prochází<br />
volnû do dal‰ího dílu. Pfiíãníky v komofie<br />
nosníku nad loÏisky jsou pfiedepnuty<br />
kabely ze 7 lan ∅ 15,7 mm ve tvaru<br />
vlásenky v poãtu 3 aÏ 4, podle délky pfiíãníku<br />
a jejich kotvy jsou vyvedeny do stûn<br />
mezi nosníky. Na celém mostû je navr-<br />
Ïena betonáfiská v˘ztuÏ z oceli 10505 (R).<br />
Z vybavení mostu zmíníme pouze Ïelezobetonové<br />
svodidlo s trubkov˘m madlem,<br />
nahrazující souãasnû fiímsu a zábradlí,<br />
které pfiedstavovalo technologicky nároãnou<br />
ãást mostu s celkovou délkou<br />
4km. Dilataãní úseky Ïelezobetonového<br />
svodidla jsou po 27 m, stejné jako byly<br />
úseky betonáÏní. Mezilehlé smr‰Èovací<br />
spáry po 9 m se vytváfiely po odbednûní<br />
v místech pfieru‰ené v˘ztuÏe nafiíznutím<br />
betonu do hloubky 40 mm a ‰ífiky 10<br />
jako sluÏební chodník.<br />
Svodidla i zákrytové desky jsou z provzdu‰nûného<br />
betonu C30/37-3b (zn.<br />
425). <strong>Beton</strong>áÏ svodidel tohoto tvaru<br />
asuveden˘mi parametry betonu pfied-<br />
14 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002
Tab. 1 Hlavní pouÏité materiály<br />
Tab. 1 Main used materials<br />
Materiál Most celkem Nosná konstrukce<br />
Spotfieba na m2 nosné konstrukce<br />
<strong>Beton</strong> 34 215 m3 21 986 m3 0,585 m3 <strong>Beton</strong>áfiská ocel 3 895 t 3 100 t 82,5 kg<br />
Pfiedpínací ocel (podélné pfiedp.) 698 t 698 t 18,6 kg<br />
stavuje urãit˘ problém pro v˘slednou kvalitu<br />
jeho povrchu. Nízk˘ vodní souãinitel<br />
betonové smûsi zaruãuje poÏadovanou<br />
pevnost betonu, ale spolu s hustou v˘ztu-<br />
Ïí brání úniku bublin zejména na dovnitfi<br />
sklonûn˘ch plochách bednûní. Urãité, ale<br />
velice drahé fie‰ení pfiedstavovaly rohoÏe<br />
ZEMDRAIN upevnûné na bednûní, které<br />
umoÏÀují únik vzduchov˘ch bublin a souãasnû<br />
pfiispívají ke zpevnûní povrchové<br />
vrstvy betonu.<br />
Pro vnûj‰í pohledovou plochu svodidla<br />
byly pouÏity speciální bednící desky s vertikálním<br />
ãlenûním charakteru hoblovan˘ch<br />
prken. Tato plocha je opatfiena ‰edozele-<br />
Obr. 9 Pfiechodov˘ pilífi mezi vlastní<br />
estakádou a rozpletem<br />
Fig. 9 Connecting pier between the<br />
elevated road and the weaving<br />
section<br />
n˘m sjednocujícím nátûrem, kter˘m je<br />
natfiena i opûra 1. Vnitfiní spodní ãást povrchu<br />
svodidel je opatfiena ochrann˘m nátûrem<br />
SIKA proti úãinku rozmrazovacích solí.<br />
Z ÁVùR<br />
Most byl uveden do provozu v fiíjnu 2001<br />
spolu s cel˘m úsekem praÏského okruhu<br />
mezi ¤epy a Ruzyní (obr. 9 a 10). Dosavadní<br />
zku‰enosti potvrzují, Ïe se jedná<br />
o technicky zdafiilé dílo, navrÏené a realizované<br />
v poÏadované kvalitû a termínu,<br />
s maximální technickou a technologickou<br />
hospodárností a s krátkou dobou v˘stavby,<br />
od ãervna 1999 do fiíjna 2001.<br />
Zhotovitelem celé stavby SOKP 517 pro<br />
¤editelství silnic a dálnic âR bylo SdruÏení<br />
517, sestávající z firem: Metrostav, a. s.;<br />
Stavby silnic a Ïeleznic, a. s.; Max Bögl<br />
a Josef Kr˘sl, k. s., a Stavby mostÛ Praha,<br />
a. s. Zhotovitelem tohoto mostu byly po-<br />
S TAVEBNÍ KONSTRUKCE<br />
STRUCTURES<br />
Obr. 8 ¤epská opûra<br />
Fig. 8 ¤epy abutment<br />
slední dvû firmy pod vedením SMP, a. s.<br />
Podzhotovitelem pro pilotové zaloÏení<br />
a zkou‰ky pilot byly Zakládání staveb, a. s.<br />
a FG Consult, s. r. o.<br />
Projektantem celé stavby 517 byl<br />
SUDOP Praha, a. s., kter˘ pÛsobil souãasnû<br />
jako podzhotovitel ãásti RDS mostu<br />
pro zhotovitele RDS fimu PONTEX, s. r. o.<br />
Celkové náklady na most, podle pevné<br />
ceny nabídky, zpracované dle DZS, ãinily<br />
bez DPH 678 mil. Kã. Pfii celkové pÛdorysné<br />
plo‰e nosné konstrukce mostu<br />
37 885 m 2 vychází v˘sledná cena za m 2<br />
mostního objektu 17 891,- Kã. Tento údaj<br />
doplÀuje pfiehledová tabulka 1 celkové<br />
a specifické spotfieby hlavních stavebních<br />
materiálÛ.<br />
Ing. Karel Dahinter, CSc.<br />
SMP CONSTRUCTION, a. s.<br />
Na Florenci 1413/33, 113 16 Praha 1<br />
tel.: 02 2218 5225, fax: 02 2232 3820<br />
e-mail: dahinter@smp.cz, www.smp.cz<br />
Ing. Marcel Mimra<br />
PONTEX, s. r. o.<br />
Bezová 1658, 147 14 Praha 4<br />
tel.: 02 4406 2240, fax: 02 4446 1038<br />
e-mail: mimra@pontex.cz, www.pontex.cz<br />
Obr. 10 Pohled na celé pfiemostûní po<br />
uvedení do provozu<br />
Fig. 10 View of the overall bridging after<br />
putting in operation<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002 15
S TAVEBNÍ KONSTRUKCE<br />
STRUCTURES<br />
U M Í S T ù N Í T E L E K O M U N I K A â N Í C H Z A ¤ Í Z E N Í<br />
N A T O V Á R N Í M K O M Í N ù<br />
T H E P L A C E M E N T O F T E L E C O M M U N I C A T I O N D E V I C E S<br />
O N A F A C T O R Y S T A C K<br />
V LASTIMIL · EDO<br />
Dodateãné umístûní telekomunikaãních<br />
zafiízení na vysok˘ch objektech mÛÏe<br />
ohrozit stabilitu tûchto staveb. Projekt je<br />
nutné dokladovat statick˘m v˘poãtem.<br />
The additional placement of telecommunication<br />
devices on towering buildings<br />
may jeopardize the stability of<br />
such structures. The project documentation<br />
shall be supported by static analysis.<br />
Na továrním komínû, kter˘ je del‰í dobu<br />
mimo provoz, byly postupnû upevnûny tfii<br />
sady telekomunikaãních pfienosov˘ch<br />
zafiízení (obr. 1).<br />
PÛvodní dokumentace komínu je pouze<br />
ãásteãná. Ze stavebních v˘kresÛ se na‰ly<br />
jen doklady o vrchní stavbû, chybí detailní<br />
v˘kresy, statick˘ v˘poãet a zaloÏení stavby.<br />
Konstrukce komínu je dvouplá‰Èová.<br />
Vnûj‰í plá‰È je vyzdûn z betonov˘ch komínov˘ch<br />
tvárnic v tlou‰Èce 210, 140,<br />
70 mm, vnitfiní plá‰È je po celé v˘‰ce<br />
120 mm. Mezi obûma plá‰ti je tepelná<br />
izolace. Oba plá‰tû jsou spojeny po 10 m<br />
Ïelezobetonov˘mi vûnci. Svûtlost komínu<br />
je promûnná od 4 m v patû do 1,6 m<br />
v hlavû. V úrovni terénu má dfiík dva otvory,<br />
a to pro napojení sopouchu a vybírací<br />
otvor pro odvoz popela. Celková v˘‰ka od<br />
úrovnû základové patky je 86 m. Schéma<br />
komínu je na obrázku 2.<br />
Stav komínu nebyl podrobnû provûfien,<br />
pfii vizuální kontrole nejsou patrné Ïádné<br />
poruchy nebo deformace.<br />
V projektové pfiípravû pro upevnûní<br />
antén byla vûnována pozornost pouze<br />
nosné konstrukci pro antény a montáÏním<br />
lávkám umístûn˘m v 50, 60 a 70 m<br />
nad terénem. Jde vesmûs o ocelové konstrukce<br />
pfiipevnûné pomocí objímek a kotevních<br />
hmoÏdinek do komínového zdiva.<br />
Konstrukce se umísÈovaly postupnû, nejvy‰‰í<br />
lávka naposled. Îádná dokumentace<br />
o vlivu tûchto zafiízení na komín nebyla<br />
vypracována.<br />
Pfii posuzování vlivu umístûní antén na<br />
komín je nutné zváÏit tyto okolnosti:<br />
• v˘‰ka komínu 86 m pfii velké ‰tíhlosti<br />
dfiíku vyÏaduje v˘poãtov˘ postup res-<br />
pektující vliv deformace na prÛbûh ohybov˘ch<br />
momentÛ (v˘poãet podle<br />
2. fiádu),<br />
• âSN 73 0035 v ãl. 159 poÏaduje<br />
u objektu s vlastní frekvencí f (i) < 4 Hz<br />
prokázat úãinky dynamické sloÏky vûtru,<br />
aproto je tfieba posoudit stabilitu komínu<br />
pro toto zatíÏení,<br />
• kvalita vnitfiního plá‰tû komínu byla nespornû<br />
ovlivnûna dlouhodob˘m tepeln˘m<br />
zatíÏením.<br />
Základní statické schéma je vetknut˘<br />
prut s osou v hlavû vych˘lenou od svislice<br />
o 82 mm. Nelze vylouãit naklonûní komínu<br />
od sluneãního osvitu. Tuhost prutu<br />
je po v˘‰ce promûnná, pfiiãemÏ se poãítá,<br />
Ïe tuhosti obou rour se v profilech sãítají.<br />
Spojení Ïelezobetonov˘mi vûnci ve vzdálenostech<br />
10 aÏ 15 m nezajistí spolehlivû<br />
pfienos smykov˘ch namáhání.<br />
V˘poãet byl zpracován pro statické zatí-<br />
Ïení tubusu komínu vûtrem a zvlá‰È pro<br />
úãinky vûtru na antény. Dále se poãítalo<br />
s dynamickou sloÏkou zatíÏení, a to opût<br />
pro oba pfiípady, tj. tlak vûtru na komín<br />
Obr. 1 Pohled na tovární komín se tfiemi<br />
sadami antén<br />
Fig. 1 View of the factory stack with three<br />
aerial sets<br />
Obr. 2 ¤ez komínem<br />
Fig. 2 Stack cross-section<br />
16 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002
Obr. 4 Antény – prÛbûh M a N, statické<br />
a dynamické úãinky<br />
Fig. 4 Aerials – behaviour of M and N,<br />
static and dynamic effects<br />
a antény. V˘sledné hodnoty normálov˘ch<br />
sil a ohybov˘ch momentÛ jsou patrny<br />
z obr. 3 a 4.<br />
Je zfiejmé, Ïe po montáÏi telekomunikaãních<br />
zafiízení vzrostly ohybové momenty<br />
o 25 aÏ 30 %. Vliv tohoto zv˘‰ení<br />
byl ovûfien ve dvou úrovních, a to ve vzdálenosti<br />
13 a 43 m nad terénem. Tyto<br />
úrovnû byly zvoleny proto, Ïe v tûchto<br />
místech dochází ke zmûnû tlou‰Èky vnûj-<br />
‰ího plá‰tû. Pfiíãné fiezy viz obr. 5.<br />
Únosnost obou plá‰ÈÛ, zejména vnitfiního,<br />
by vyÏadovala podrobnûj‰í provûfiení<br />
Tab. 1 V˘poãet sledovan˘ch hodnot M,<br />
Nae<br />
Tab. 1 Calculation of observed values M,<br />
N and e<br />
stavu materiálÛ, a to jak betonov˘ch tvárnic,<br />
tak spojovací malty. Pro názornost byla<br />
stanovena excentricita vnitfiních sil<br />
v obou úrovních, která je pro vysoké tovární<br />
komíny limitovaná.<br />
Posouzení prÛfiezÛ<br />
Pfii posouzení se pfiedpokládá, Ïe obû<br />
trouby jsou zatíÏeny v pomûru jejich momentÛ<br />
setrvaãnosti – viz konstanta k 1 na<br />
obr. 5.<br />
Z v˘sledkÛ v˘poãtu v obou úrovních, viz<br />
tab. 1, je zfiejmé, Ïe pfii extrémních hodnotách<br />
zatíÏení nemá komín pfiedepsanou<br />
bezpeãnost proti pfieklopení a je<br />
velmi pravdûpodobné, Ïe i dosaÏená namáhání<br />
materiálÛ nevyhoví.<br />
Základovou konstrukci bez podrobnûj-<br />
‰ích podkladÛ lze obtíÏnû ovûfiit. Pfii pfiedpokladu,<br />
Ïe patka má kruhov˘ pÛdorys<br />
o prÛmûru 8 m a v˘‰ce 2,54 m, má<br />
hmotnost 270 t. Normálová síla v úrovni<br />
základové spáry je cca 8 900 kN a ohy-<br />
Úãinek zatíÏení na komín ZatíÏení antén<br />
ZatûÏovací hodnoty ZatûÏovací hodnoty<br />
Profil 6 M = 0,45 x 2151 = 1013 kNm M = 0,45 x 2970 = 1336 kNm<br />
N = 1363 x 0,45 = 613 kN N = 0,145 x 1378 = 620 kN<br />
e = 1,65 m – v˘slednice mimo jádro e = 2,16 m – nevyhovuje<br />
PfiibliÏn˘ odhad napûtí ve zdivu (za vylouãeného tahu) R bd = 613/0,22 = 2800 kPa.<br />
Profil 3 M = 0,62 x 5958 = 3693 kNm M = 0,62 x 1739 = 4798 kNm<br />
N = 0,62 x3536 = 2192 kN N = 0,62 x 3551 = 2201 kN<br />
e = 1,68 m – v˘slednice mimo jádro e = 2,17 m – nevyhovuje<br />
S TAVEBNÍ KONSTRUKCE<br />
STRUCTURES<br />
Obr. 3 Komín – prÛbûh M a N, statické<br />
a dynamické úãinky<br />
Fig. 3 Stack – behaviour of M and N, static<br />
and dynamic effects<br />
Obr. 5 Pfiíãné fiezy komínem v úrovni 3 a 6,<br />
schéma anténních lávek<br />
Fig. 5 Stack cross section at level 3 and 6,<br />
sketch of aerial galleries<br />
bov˘ moment se zvût‰í z 8 200 kNm na<br />
11 000 kNm, v˘stfiednost z pÛvodních<br />
0,9 m vzroste na 1,23 m. Tento úãinek je<br />
nepodstatn˘. Pfii zaloÏení komínu na pilotách<br />
by v‰ak mohlo toto zv˘‰ení podstatnû<br />
ovlivnit bezpeãnost zaloÏení.<br />
Z ÁVùR<br />
Umístûní telekomunikaãních zafiízení na<br />
vysoké objekty, zejména na komíny a vû-<br />
Ïe, nelze povolit bez podrobného provûfiení<br />
vlivu tûchto konstrukcí na spodní stavbu.<br />
Nekvalifikovan˘ postup mÛÏe bezprostfiednû<br />
ohrozit dosavadní stav a ve sv˘ch<br />
dÛsledcích bezpeãnost a zdraví obyvatel.<br />
Ing. Vlastimil ·edo, CSc.<br />
Riegrova 6, 460 01 Liberec 1<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002 17
S TAVEBNÍ KONSTRUKCE<br />
STRUCTURES<br />
E S T A K Á D Y N A T R A M V A J O V É T R A T I<br />
H L U B O â E P Y- B A R R A N D O V<br />
V I A D U C T S O N T H E S T R E E T- C A R L I N E<br />
H L U B O â E P Y- B A R R A N D O V<br />
J I¤Í S TRAKA, MILAN · ÍSTEK<br />
Projekt dvou pfiedpjat˘ch betonov˘ch<br />
viaduktÛ na tramvajové trati z Hluboãep<br />
na Barrandov. V˘stavba obou mostÛ<br />
bude probíhat vysouváním pfies 6 respektive<br />
7 polí o rozpûtí 48 m.<br />
Design of two prestressed concrete viaducts<br />
on the new Hluboãepy – Barrandov<br />
tramway line. The superstructure of<br />
both bridges will be erected by incremental<br />
launching over 6 respectively 7<br />
spans up to 48 meter each.<br />
My‰lenka dopravního spojení mezi Hluboãepy<br />
a novû budovanou sídli‰tní aglomerací<br />
na Barrandovû formou tramvajové<br />
tratû je stará 30 let a byla jiÏ zakotvena<br />
v urbanistické studii. Stávající hromadná<br />
doprava nûkolika autobusov˘mi linkami<br />
z centra do oblasti Barrandova nestaãí pokr˘t<br />
poÏadavky na dopravu cestujících. Je<br />
provozovaná po tzv. barrandovské v˘stupní<br />
komunikaci, která je dlouhodobû souãástí<br />
mûstského dopravního okruhu<br />
avdané oblasti vytváfií spojení mezi dálnicemi<br />
D1 a D5. Tato komunikace je soustavnû<br />
pfietíÏena, a proto autobusová doprava<br />
zejména v dopravních ‰piãkách neplní<br />
dobfie svoji funkci.<br />
V roce 1988 byl schválen investiãní zámûr,<br />
ale aÏ v roce 1994 schválila rada Zastupitelstva<br />
hlavního mûsta Prahy pfiípravu<br />
realizace tramvajové tratû. Pfiípravou<br />
a realizací stavby byla povûfiena akciová<br />
spoleãnost InÏen˘ring dopravních staveb.<br />
Celková délka tramvajové tratû ãiní<br />
3,5 km a je na ní umístûno 6 zastávek. Je<br />
rozdûlena na desítky objektÛ, z nichÏ nejv˘znamnûj‰ími<br />
jsou dvû mostní estakády<br />
o celkové délce 770 m a dva podjezdy<br />
o celkové délce 365 m. Celá trasa tramvajové<br />
tratû Hluboãepy–Barrandov fie‰í<br />
nejen nové ekologické dopravní spojení,<br />
ale v daném území pfiedstavuje v˘razn˘<br />
mûstotvorn˘ prvek. V‰echny zastávky, které<br />
budou od sebe barevnû odli‰eny, jsou<br />
architektonicky v˘razné a vzniknou kolem<br />
nich pfiirozená centra. Jednotnou architektonickou<br />
koncepci tratû vãetnû jejího<br />
vybavení vypracoval Ing. arch. Patrik Kotas.<br />
V roce 1999 bylo vydáno územní rozhodnutí<br />
a v roce 2001 byla vypsána vefiejná<br />
obchodní soutûÏ. Vítûzem se stalo<br />
sdruÏení firem Subterra, a. s., a ÎS Brno,<br />
a. s. Investorem stavby je Dopravní podnik<br />
hl. m. Prahy, a. s., generálním projektantem<br />
je Metroprojekt Praha, a. s. Zpracovatelem<br />
DSP a RDS obou mostních<br />
estakád je projektová kanceláfi Novák<br />
aPartner, s. r. o., zhotovitelem obou objektÛ<br />
mostních estakád je ÎS Brno, a. s.,<br />
závod MOSAN.<br />
M OSTNÍ ESTAKÁDY<br />
Trasa tramvajové tratû pfiekonává od tramvajové<br />
smyãky v Hluboãepích smûrem<br />
k Novému Barrandovu znaãn˘ v˘‰kov˘<br />
rozdíl a pfiitom prochází ve velmi ãlenitém<br />
terénu údolí Dalejského potoka a RÛÏiãkovy<br />
rokle. Její niveleta rychle nabírá stoupání<br />
6 % a vede po mostní estakádû<br />
dlouhé 472 m, která pfiekraãuje Hluboãepskou<br />
ulici, Ïelezniãní traÈ z Prahy do<br />
Rudné a pfiimyká se k ulici K Barrandovu.<br />
Dále je vedena 110 m po terénu, aby po<br />
dal‰í mostní estakádû délky 298 m<br />
a stoupání 6,2 % pfiekonala RÛÏiãkovu<br />
rokli (obr. 1) a pokraãovala podél v˘stupní<br />
Barrandovské komunikace do zastavûné<br />
ãásti sídli‰tû Barrandov. Mostní estakády<br />
procházejí vesmûs ve svazích hustû<br />
zarostl˘ch vysok˘mi stromy.<br />
Tvar mostních estakád je navrÏen tak,<br />
aby vyhovoval poÏadovan˘m technick˘m<br />
parametrÛm vypl˘vajícím z jejich postupu<br />
v˘stavby, odpovídal architektonickému<br />
pojetí celé tramvajové tratû a pfiitom maximálnû<br />
zapadal do daného prostfiedí.<br />
Zakládání a spodní stavba<br />
Mostní objekty jsou zaloÏeny hlubinnû na<br />
‰achtov˘ch pilífiích nebo vrtan˘ch pilotách.<br />
S ohledem na ãlenitost území a promûnnost<br />
geologick˘ch pomûrÛ je v‰ak zakládání<br />
obtíÏné a nároãné.<br />
Skalní podklad tvofií devonské horniny –<br />
bfiidlice nebo vápence s krasov˘mi jevy<br />
a s poruchami aÏ do velk˘ch hloubek<br />
(pfies 100 m), s pfiekryvem deluviálních<br />
sedimentÛ – svahov˘ch hlín, sutí a navá-<br />
Ïek promûnné mocnosti. Geologick˘ prÛzkum<br />
bylo nutno soubûÏnû s projektovou<br />
dokumentací z dÛvodu sloÏit˘ch a velmi<br />
Obr. 1 Podéln˘ fiez estakádou pfies<br />
RÛÏiãkovu rokli<br />
Fig. 1. Logitudinal profile over the elevated<br />
road across RÛÏiãka’s Ravine<br />
18 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002
se mûnících charakteristik podloÏí doplnit<br />
minimálnû o jednu sondu pro kaÏd˘ základ.<br />
S ohledem na nepfiístupnost nûkter˘ch<br />
základÛ a krasové jevy bylo nutno<br />
pfiedpokládat prÛzkumné práce se zkou‰kami<br />
in situ i v rámci vlastní v˘stavby<br />
a prÛzkumné vrty provádût minimálnû<br />
4 m pod základovou spáru pilot, resp.<br />
12 mu‰achtov˘ch pilífiÛ.<br />
S ohledem na bezpeãnost stávajícího<br />
kanalizaãního sbûraãe (obr. 2) a sbûrn˘ch<br />
nádrÏí byla poÏadována hloubka zakládání<br />
aÏ pod jejich úroveÀ pfii souãasném<br />
kontrolním mûfiení deformací. Vzhledem<br />
k ãetn˘m poruchám bylo tfieba zajistit dohled<br />
odpovûdného geologa na stavbû<br />
a upravovat hloubku zaloÏení dle zji‰tûn˘ch<br />
skuteãností.<br />
Ve spodní ãásti trasy podél Hluboãepské<br />
ulice jsou základové pomûry jednoduché.<br />
Skalní podloÏí tvofií pevné vápence nebo<br />
bfiidlice s pfiekryvem náplav Hluboãepského<br />
potoka a naváÏek. V tomto úseku<br />
je realizováno zaloÏení na vrtan˘ch pilotách<br />
1,2 m vetknut˘ch do skalního podlo-<br />
Ïí. V úseku za Hluboãepskou ulicí stoupá<br />
trasa svahem údolí. Skalní podloÏí tvofií<br />
podrcené vápence (lokálnû bfiidlice)<br />
s promûnnou hloubkou zkrasovatûní,<br />
s pfiekryvem svahov˘ch hlín a sutí. Situaci<br />
komplikuje stávající kanalizaãní fiad, kter˘<br />
probíhá v tûsné blízkosti trasy. Zakládání<br />
je provádûno na ‰achtov˘ch pilífiích<br />
∅ 3,8 m, hloubky aÏ 30 m, se základovou<br />
spárou pod úrovní stoky Q. S ohledem na<br />
v˘skyt krasov˘ch dutin je provádûno bûhem<br />
hloubení monitorovaní georadarem.<br />
Specifickou lokalitou je staveni‰tû u pilífiÛ<br />
8 a 9, které jsou situovány v ochranném<br />
pásmu dráhy v bezprostfiední blízkosti<br />
tratû âD. Pro pilífi ã. 9 je nutno<br />
vybudovat zpevnûn˘ pfiejezd koleji‰tû<br />
a ochranné konstrukce dráÏního provozu.<br />
Pilífi je vzhledem k obtíÏné poloze u kolejí<br />
âD zakládán mûlce na mikropilotách.<br />
Spodní stavbu Hluboãepské estakády<br />
tvofií Ïelezobetonové kruhové pilífie prÛmûru<br />
2,7 m. V˘‰ka pilífiÛ se pohybuje od<br />
5,9 do 13,73 m. Horní ãásti pilífiÛ jsou zakonãeny<br />
hlavicemi vysok˘mi 5 m s promûnliv˘m<br />
pÛdorysem. Hlavice umoÏÀují<br />
uloÏení nosné konstrukce vÏdy na dvojici<br />
loÏisek s osovou vzdáleností 3,2 m. Jejich<br />
tvar má pfiízniv˘ estetick˘ úãinek pfii pohledu<br />
na mostní konstrukci ve smûru podélné<br />
osy, která tak plynule vyrÛstá ze<br />
spodní stavby. Pilífie mostu RÛÏiãkovy rokle<br />
(obr. 3) jsou navrÏeny Ïelezobetonové<br />
kruhové duté o prÛmûru 3,4 m, s tlo-<br />
u‰Èkou stûny 550 mm (obr. 4). V˘‰ka pilífiÛ<br />
se pohybuje od 13,46 do 26,59 m.<br />
Spodní ãásti pfiecházející do základov˘ch<br />
‰achtov˘ch pilífiÛ jsou plné. Do pilífiÛ je<br />
umoÏnûn vstup ocelov˘mi dvefimi a lze<br />
vystoupat aÏ na jejich hlavy, kde jsou<br />
umístûny ‰achty pro kontrolu loÏisek. Horní<br />
ãásti pilífiÛ jsou zakonãeny hlavicemi<br />
vysok˘mi 4 m, promûnného elipsovitého<br />
pÛdorysu (obr. 5). U v‰ech pilífiÛ se velikost<br />
obrysov˘ch elips po v˘‰ce hlavic<br />
zvût‰uje, roste v‰ak pouze poloosa kolmá<br />
na podélnou osu mostu (poloosy nejvût-<br />
‰í elipsy mají délku 3,35 a 1,7, resp.<br />
1,35 m).<br />
Nosná konstrukce<br />
PrÛfiez nosn˘ch konstrukcí mostních estakád,<br />
stejnû jako spodní stavba, se skládá<br />
vesmûs z rotaãních ploch a sv˘m vnûj‰ím<br />
tvarem vãetnû trolejov˘ch rámÛ má charakter<br />
trubního vedení. Vlastní kolejová<br />
doprava je tak vedena jakoby v tunelu,<br />
kter˘ je tvofien ve spodní polovinû nosnou<br />
konstrukcí, na bocích válcov˘mi vzpûrami<br />
vãetnû zábradlí a v horní ãásti kruhov˘mi<br />
trolejov˘mi bránami. Ty jsou pouÏity<br />
ivdal‰ích navazujících inÏen˘rsk˘ch objektech,<br />
jako jsou zdi, tunely, stanice<br />
apod. ProtoÏe ve spodní ãásti Hluboãepské<br />
estakády dochází k tûsnému kontaktu<br />
mostu a silniãní i pû‰í dopravy, budou se<br />
zaoblené konstrukce jevit je‰tû subtilnûj‰í,<br />
neÏ ve skuteãnosti jsou. V horní ãásti, kde<br />
trasa TT pfiechází traÈ âD, jsou navrÏené<br />
kruhové stojky nejlep‰ím fie‰ením pro<br />
minimalizaci rozpûtí mostu. V daném pfiírodním<br />
prostfiedí bude jejich tvar pÛsobit<br />
z estetického hlediska nejménû ru‰ivû.<br />
Mostní estakády tvofií rámov˘ nosník<br />
o11 ãi 7 polích z plnû pfiedpjatého betonu.<br />
Rozpûtí polí mûfiená v pÛdorysné ose<br />
ve smûru staniãení jsou 24 + 40 + 43,5<br />
+ 42,5 + 6 x 48 + 32 m, resp. 36 + 3<br />
x 46 + 2 x 44 + 34 m. Rámov˘ úãinek je<br />
vytvofien kloubov˘m spojením nosné konstrukce<br />
a dvou pilífiÛ ve stfiedu její délky.<br />
S ohledem na prÛbûh terénu a jeho pfiístupnost<br />
v místû pfiemostûní, je pro v˘stavbu<br />
nosn˘ch konstrukcí navrÏena metoda<br />
vysouvání. Trasa TT byla upravena<br />
proti DUR tak, aby v celé délce vysouvané<br />
ãásti byla vedena po kruÏnici. âást mostu<br />
u Hluboãepské estakády, která je v pfiímé<br />
a v pfiechodnici, bude provádûna na<br />
pevné skruÏi. V˘robny obou mostÛ jsou<br />
situovány za horními opûrami (obr. 6),<br />
a proto vzhledem k pomûrnû velkému<br />
podélnému sklonu trasy TT je tfieba kon-<br />
S TAVEBNÍ KONSTRUKCE<br />
STRUCTURES<br />
Obr. 2 Umístûní ‰achtového pilífie vzhledem<br />
ke stávajícímu kanalizaãnímu<br />
sbûraãi<br />
Fig. 2 Placing of the pier foundation in<br />
relation to the current sewer<br />
Obr. 3 Spodní stavba mostu pfies RÛÏiãkovu<br />
rokli<br />
Fig. 3 Substructure of the bridge accross<br />
RÛÏiãka’s Ravine<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002 19
S TAVEBNÍ KONSTRUKCE<br />
STRUCTURES<br />
Obr. 5 Hlava pilífie<br />
Fig. 5 Head of the pier<br />
strukci pfii jejím v˘sunu brzdit. ProtoÏe<br />
hodnota této brzdné síly je závislá na celkové<br />
tíze vysouvané konstrukce, je v návrhu<br />
pro omezení její velikosti pouÏita metoda<br />
postupné v˘stavby pfiíãného fiezu<br />
konstrukce. To znamená, Ïe je vysunuta<br />
pouze základní stfiední ãást prÛfiezu, která<br />
má jen cca 65 % celkové plochy pfiíãného<br />
fiezu. Teprve po v˘sunu celé konstrukce<br />
a osazení na loÏiska bude pfiíãn˘ fiez<br />
doplnûn na plnou ‰ífiku a vystrojen.<br />
Nosnou konstrukci v pfiíãném smûru tvofií<br />
hybridní tfiíkomorov˘ prÛfiez sloÏen˘<br />
z betonov˘ch ãástí rÛzného stáfií. Ty vznikají<br />
v odli‰n˘ch ãasech a jsou do prÛfiezu<br />
aktivovány postupnû. Jeho základem je<br />
dvoustûnn˘ komorov˘ nosník v˘‰ky 2,8<br />
Obr. 6 Mostní opûra s v˘robnou<br />
Fig. 6 Bridge abutment with a plant<br />
Obr. 4 Bednûní pilífie<br />
Fig. 4 Formwork of the pier<br />
a ‰ífiky 9 m. Ze spodní estakády bude v˘sunem<br />
provedeno 6 a 1/4 pole pomocí<br />
12 lamel, horní estakáda bude celá vysunuta<br />
pomocí 13 lamel. Maximální délka<br />
lamel je vÏdy 24 m a definuje tak délku<br />
obou v˘roben. Po v˘sunu základních ãástí<br />
nosn˘ch konstrukcí bude prÛfiez doplnûn<br />
na plnou ‰ífiku 11,8 m montáÏí krajních<br />
válcov˘ch vzpûr skladebné ‰ífiky 1,5 m<br />
a dobetonováním konzol.<br />
Podélné pfiedpûtí nosn˘ch konstrukcí je<br />
realizováno pomocí kabelÛ systému VSL<br />
v poãtu 7, 12 a 19 lan. Pro v˘sun je pouÏito<br />
centrické pfiedpûtí v deskách prÛfiezu,<br />
které je po v˘sunu konstrukce doplnûno<br />
zvedan˘mi kabely veden˘mi ve stûnách.<br />
Z ÁVùR<br />
Stavba TT Hluboãepy–Barrandov je v˘znamnou<br />
dopravní stavbou na území<br />
hlavního mûsta srovnatelnou s dostavbou<br />
jednotliv˘ch tras metra. Technická nároãnost<br />
mostních objektÛ s ohledem na obtíÏné<br />
základové pomûry dané lokality,<br />
u nás ojedinûl˘ zpÛsob v˘stavby vysouváním<br />
zakfiivené konstrukce s brÏdûním ve<br />
znaãném spádu 6,2 % a ãasov˘ tlak na<br />
dokonãení díla kladou vysoké nároky na<br />
pfiípravu, projekt i realizaci díla. Bude tfieba<br />
provádût fiadu kontrolních mûfiení a sledování<br />
konstrukce pfii její realizaci i pfii<br />
jejím provozu. JiÏ v rámci projektu byly<br />
pouÏity nestandardní postupy, alternativní<br />
v˘poãetní modely, kontrolní v˘poãty na<br />
specializovan˘ch pracovi‰tích apod. Na<br />
vyfie‰ení fiady problémÛ bûhem prací na<br />
projektu i pfii realizaci spolupracují se zodpovûdn˘m<br />
projektantem, kanceláfií Novák<br />
& PARTNER, s. r. o., pracovní t˘my dal‰ích<br />
projekãních a dodavatelsk˘ch firem<br />
(METROPROJEKT Praha, a. s., SUDOP<br />
Praha, a. s., PONTEX, s. r. o., âERVENKA<br />
CONSULTING, INSET, s. r. o., GeoTec –<br />
GS, a. s., VSL SYSTÉMY (CZ), s. r. o., ÎS<br />
Brno, a. s., ZAKLÁDÁNÍ STAVEB, a. s.,<br />
GEOTECHNIKA SG, a. s., a dal‰í).<br />
V souãasné dobû probíhají závûreãné<br />
práce na RDS mostních objektÛ. Na podzim<br />
2001 byla zahájena v˘stavba estakády<br />
pfies RÛÏiãkovu rokli hloubením ‰achtov˘ch<br />
pilífiÛ a zaloÏením horní opûry na<br />
pilotách. Nyní probíhá betonáÏ opûry a pilífiÛ<br />
v horní ãásti mostu vãetnû v˘robny<br />
lamel tak, aby bylo moÏné co nejdfiíve<br />
zahájit práce na jednotliv˘ch lamelách<br />
nosné konstrukce a jejich postupné vysouvání<br />
smûrem do Hluboãep. Souãasnû<br />
probíhají práce na zakládání a spodní<br />
stavbû Hluboãepské estakády tak, aby bylo<br />
moÏné po dohotovení horní estakády<br />
pfiejít plynule s technologick˘m vybavením<br />
na dolní estakádu.<br />
Ve‰kerá projekãní a provádûcí ãinnost je,<br />
kromû fie‰ení technick˘ch problémÛ s v˘stavbou<br />
nároãn˘ch mostních konstrukcí<br />
a fiady dal‰ích objektÛ trasy, podfiízena ãasovému<br />
tlaku spojenému s termínem zahájení<br />
zku‰ebního provozu TT stanoven˘m<br />
na 15. 12. 2003. Pro dodrÏení stanoveného<br />
termínu je nutná úzká spolupráce<br />
v‰ech partnerÛ zúãastnûn˘ch na v˘stavbû<br />
tohoto ojedinûlého stavebního díla.<br />
Ing. Jifií Straka, Ing. Milan ·ístek<br />
NOVÁK & PARTNER, s. r. o.<br />
Perucká 1, 125 00 Praha 2<br />
tel: 02 2159 2050, fax: 02 2159 2070<br />
e-mail: info@novak-partner.cz<br />
20 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002
S E G M E N T O V ¯ M O S T U C H O M U T O V A<br />
S E G M E N T A L B R I D G E N E A R C H O M U T O V<br />
J I¤Í C HMELÍK, MARCEL M IMRA<br />
Inovovaná segmentová technologie<br />
firmy SMP CONSTRUCTION, a. s. Pfiedpjat˘<br />
segmentov˘ most budovan˘ vahadlovou<br />
technologií u Chomutova.<br />
Komplikovaná geometrie nosné konstrukce<br />
mostu.<br />
Renewed segmetal technology of the<br />
firm SMP CONSTRUCTION, a. s. Precast<br />
ballanced cantilever segmental bridge<br />
near Chomutov town. Complicated<br />
space geometry of the structure.<br />
Segmentová technologie patfií ve svûtovém<br />
mûfiítku k v˘znamn˘m technologiím<br />
v˘stavby betonov˘ch mostÛ stfiedního<br />
rozpûtí (obr. 1). Velké mnoÏství realizací<br />
najdeme napfiíklad v jihozápadní a severní<br />
Evropû, Severní Americe ãi v jihov˘chodní<br />
Asii. V sedmdesát˘ch a osmdesát˘ch<br />
letech dvacátého století patfiila u nás<br />
k nejãastûji uÏité technologii v˘stavby<br />
mostÛ na dálniãní i silniãní síti.<br />
V devadesát˘ch letech naopak dochází<br />
v âeské republice k v˘raznému útlumu,<br />
aÏ témûfi zániku, této jistû progresivní<br />
technologie. Vedlo k tomu nûkolik dÛvodÛ.<br />
Bylo to ãasto aÏ nekritické pfiejímání<br />
pfiedpisÛ a doporuãení ze sousedního<br />
Nûmecka, které bylo ve vztahu k pfiíãnû<br />
dûlen˘m konstrukcím dlouho konzervativní.<br />
Dal‰ím a patrnû nejv˘znamnûj‰ím faktorem<br />
útlumu, byl obecn˘ trend odklonu<br />
od prefabrikace a masivní nástup monolitického<br />
betonu v ãeském stavebnictví.<br />
V˘stavba segmentov˘ch mostÛ je velice<br />
nároãná na technologické vybavení realizaãní<br />
firmy i na její odbornou úroveÀ<br />
a dodrÏování technologické káznû. Proto<br />
není vhodné segmentovou technologii<br />
pouÏít kdekoli v bûÏn˘ch pfiípadech. Její<br />
uÏití je v˘hodné a tûÏko nahraditelné tam,<br />
kde se ostatní technologie v˘stavby<br />
mostÛ stfiedního rozpûtí dostávají do velk˘ch<br />
tûÏkostí. Typick˘m pfiíkladem je velká<br />
v˘‰ka nad terénem, nepfiístupnost prostoru<br />
pod mostem, velká promûnlivost smûrového<br />
vedení trasy s minimálními polomûry,<br />
vysoké nároky na rychlost v˘stavby<br />
avneposlední fiadû maximální omezení<br />
mokrého procesu v˘stavby z ekologick˘ch<br />
Obr. 1 Segmentová technologie<br />
Fig. 1 Segment technology<br />
dÛvodÛ. Zde v‰ude je tfieba se uÏitím segmentové<br />
technologie váÏnû zab˘vat.<br />
Mnohé z v˘‰e uveden˘ch podmínek se<br />
vyskytly právû na pfieloÏce silnice I/7,<br />
1. Etapa, Chomutov–Kfiimov u objektu<br />
SO 204 Estakáda v km 1,348 500 aÏ<br />
2,008 700. Zhotoviteli mostu SMP CON-<br />
STRUCTION, a. s., se podafiilo obhájit<br />
návrh uÏití segmentové technologie pro<br />
realizaci tohoto objektu. Realizaãní dokumentaci<br />
zpracovala firma PONTEX, s. r. o.,<br />
ve spolupráci s projekãní kanceláfií<br />
PROMO, s. r. o.<br />
P OPIS MOSTU A TECHNICKÉ<br />
¤ E·ENÍ<br />
Mostní objekt se nachází v podhorské<br />
oblasti, kde vlivem omezen˘ch moÏností<br />
pfii trasování komunikace bylo nutné<br />
voblasti mostního objektu pfiejít do stoupání<br />
6 % a v pÛdorysu pfiechází trasa<br />
komunikace z pfiímého úseku do smûrového<br />
oblouku o polomûru 375 m (obr. 2<br />
a 3). Niveleta komunikace se nachází nejv˘‰e<br />
nad terénem v okolí pilífie 10, kde<br />
dosahuje v˘‰ky cca 27,5 m.<br />
V blízkosti mostu leÏí podkru‰nohorsk˘<br />
geologick˘ zlom, kter˘ znamenal zv˘‰ená<br />
rizika pro zaloÏení a celkové chování<br />
mostu. Proto v projektu pro územní rozhodnutí<br />
byl most o jedno pole zkrácen<br />
a podpûry mostu tak byly oddáleny od<br />
nebezpeãného území.<br />
S TAVEBNÍ KONSTRUKCE<br />
STRUCTURES<br />
Celková délka pfiemostûní ãiní 657,8 m.<br />
Pro kaÏd˘ jízdní smûr je navrÏena samostatná<br />
nosná konstrukce. Z celkového<br />
poãtu tfiinácti mostních polí dosahuje<br />
nejdel‰í pole rozpûtí 55 m.<br />
Vzhledem k extrémnû krátk˘m lhÛtám<br />
na projekãní pfiípravu stavby bylo dohodnuto<br />
u pilífiÛ pouÏít základní tvarovou geometrii<br />
realizovanou na mostû v Bûlé pod<br />
Bezdûzem a ve‰keré úsilí v rámci pfiípravy<br />
stavby soustfiedit na inovaci segmentové<br />
technologie.<br />
Znaãnû sloÏit˘ problém chování mostu<br />
byl fie‰en na prostorovém modelu s uva-<br />
Ïováním interakce základové pÛdy<br />
a spodní stavby mostu vãetnû elastomerov˘ch<br />
loÏisek. V˘poãtem byly ovûfieny<br />
rozhodující napjatostní i deformaãní stavy<br />
mostu. Byl zohlednûn postupn˘ vahadlov˘<br />
zpÛsob v˘stavby, pfiiãemÏ bylo vy‰etfiováno<br />
chování konstrukce po pfiipnutí kaÏdého<br />
segmentu nosné konstrukce a byly<br />
rovnûÏ uvaÏovány zatûÏovací stavy vznikající<br />
pfii pfiemísÈování montáÏního souboru.<br />
PÛdorysné zakfiivení mostu zpÛsobuje, Ïe<br />
konec montovaného vahadla je pfiíãnû<br />
vych˘len aÏ 1150 mm. Kromû podélného<br />
klopného momentu vzniká tedy také pfiíãn˘<br />
klopn˘ moment. Pro zaji‰tûní dostateãné<br />
stability vahadla je proto nutné pou-<br />
Ïít protizátûÏ, která sniÏuje nepfiízniv˘<br />
klopn˘ úãinek.<br />
Podpûry ã.1 aÏ 6 jsou zaloÏeny hlubin-<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002 21
S TAVEBNÍ KONSTRUKCE<br />
STRUCTURES<br />
nû na velkoprÛmûrov˘ch vrtan˘ch pilotách<br />
délky aÏ 16 m. Pod základem kaÏdého<br />
z mostÛ je navrÏeno celkem osm pilot<br />
prÛmûru 1200/1100 mm. Poãínaje pilífiem<br />
ã. 7 aÏ do konce mostu je navrÏeno<br />
zaloÏení plo‰né, pfiiãemÏ v oblasti opûry<br />
ã. 14 vystupuje na povrch skalní podklad<br />
tfiídy R3.<br />
PrÛfiez jednotliv˘ch pilífiÛ je tvaru H,<br />
v˘‰ky dfiíkÛ pilífiÛ se pohybují od 7,8 do<br />
24,6 m. Hlavice je uzpÛsobena pro umístûní<br />
ve‰kerého technologického zafiízení<br />
pro montáÏ a rektifikaci nosné konstrukce,<br />
takÏe odpadá nutnost jak˘chkoliv pomocn˘ch<br />
montáÏních vûÏí. ZároveÀ umoÏÀuje<br />
pfiístup k loÏiskÛm z dÛvodu údrÏby.<br />
Do mostu lze vstoupit komorov˘mi<br />
opûrami na koncích mostu.<br />
K pfiedpûtí nosné konstrukce je pouÏit<br />
pfiedpínací systém DYWIDAG. âást pfiedpûtí<br />
je navrÏena z pfiedpínacích kabelÛ se<br />
Obr. 2 Pfiíãn˘ fiez u pilífie<br />
Fig. 2 Cross- section at the pier<br />
soudrÏností, ãást pfiedpûtí je navrÏena formou<br />
voln˘ch kabelÛ. Pro soudrÏné kabely<br />
je pouÏit systém kotev a kanálkÛ pro<br />
dvanáct lan v kabelu, z dÛvodu snaz‰ího<br />
zatahování kabelÛ je osazen pouze jedenácti<br />
lany. Volné kabely vyuÏívají devatenáctilanov˘<br />
systém DSI, ze stejného<br />
dÛvodu je v‰ak osazen pouze osmnácti<br />
lany. Pro sníÏení rizika vzniku a omezení<br />
‰ífiky trhlin v kotevních prazích pilífiov˘ch<br />
segmentÛ jsou tyto prahy pfiíãnû pfiedepnuty<br />
tfiemi kabely po ãtyfiech lanech.<br />
Nosná konstrukce je uloÏena na elastomerová<br />
loÏiska. V˘razného zlep‰ení chování<br />
spodní stavby bylo dosaÏeno tím, Ïe<br />
na dvojici stfie‰ních pilífiÛ 7 a 8 jsou osazena<br />
pevná loÏiska, na dal‰í dva pfiilehlé<br />
pilífie z kaÏdé strany jsou navrÏena elastomerová<br />
loÏiska bez omezení pohybu.<br />
PÛdorysná geometrie má za následek, Ïe<br />
stfied dilatace se nachází pfiibliÏnû v polovinû<br />
stfiedního pole ã. 7 (obr. 4) a tudíÏ<br />
v˘sledn˘ vektor dilataãního pohybu na<br />
opûfie ã.14 má v˘raznou sloÏku kolmou<br />
k podélné ose mostu na opûfie 14. To vede<br />
k poÏadavku, aby dilatace kromû podélného<br />
pohybu pfienesla rovnûÏ znaãn˘<br />
pfiíãn˘ pohyb. Z tohoto dÛvodu je navrÏen<br />
ditaãní závûr MAURER 400D.<br />
Na opûfie ã. 14 bylo nutné vyfie‰it dilataãní<br />
pfiechod svodidla a zábradlí tak, aby<br />
umoÏnily pfiíãn˘ dilataãní pohyb. Proto byl<br />
navrÏen jak v zábradlí, tak zejména ve<br />
svodidle speciální kloubov˘ mechanizmus.<br />
Na vnûj‰ích stranách mostu je navrÏeno<br />
svodidlo se stupnûm zadrÏení II, na vnitfiní<br />
stranû mezi mosty není uvaÏováno<br />
zrcadlo, mezi fiímsami je ponechána svûtlá<br />
mezera 100 mm a proto zde bylo navr-<br />
Ïeno svodidlo se stupnûm zadrÏení I.<br />
Odvodnûní mostu je navrÏeno trubní na<br />
celou délku mostu, s odvodÀovaãi typu<br />
Vlãek, a podéln˘ trubní svod je navrÏen ze<br />
sklolaminátov˘ch trub HOBAS. Podéln˘<br />
svod prochází závûrnou zídkou opûry 1<br />
do zemního tûlesa pfiilehlé komunikace,<br />
kde je zaústûn do ‰achty silniãní kanalizace.<br />
Mostovka bude opatfiena izolací z natavovan˘ch<br />
izolaãních pásÛ na peãetící vrstvû.<br />
¤ímsy budou betonovány do montovan˘ch<br />
lícních prefabrikátÛ. Kotvení fiíms<br />
bude realizováno chemick˘mi kotvami<br />
HILTI.<br />
T ECHNOLOGIE V¯STAVBY<br />
Spodní stavba<br />
Pilífie jsou pracovními spárami po v˘‰ce<br />
rozdûleny na jednotlivé betonáÏní úseky.<br />
Spodní ãást dfiíku pilífie je volena tak, aby<br />
rastr pracovních spár od hlavice byl<br />
u v‰ech pilífiÛ stejn˘. <strong>Beton</strong>áÏ této ãásti<br />
byla provádûna do systémového bednûní<br />
PERI VARIO v˘‰ky 10,2 m. Následující<br />
betonáÏní úseky délky 5 m byly bednûny<br />
pomocí pfiekládaného bednûní PERI<br />
VARIO na konzolách SKS. Hlavice byla<br />
betonována opût do bednûní PERI VARIO<br />
+ SKS (obr. 5). Hlavní nosná v˘ztuÏ ∅ 32<br />
mm byla stykována lisovan˘mi spojkami<br />
Eberspächer na plnou únosnost.<br />
Dilataãní a smr‰Èovací spáry na opûrách<br />
jsou tûsnûny vysoce kvalitními tûsnícími<br />
pásy z modifikovan˘ch polymerÛ. Pohledové<br />
plochy opûr a pilífiÛ jsou vytváfieny<br />
bednûním z hoblovan˘ch prken (obr. 6).<br />
Technologické inovace<br />
Systém mostních segmentÛ SMP je postaven<br />
na základû systému Freyssinet<br />
International zakoupeného v 70. letech.<br />
22 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002
Obr. 3 PÛdorys a podéln˘ fiez<br />
Fig. 3 Layout and longitudinal section<br />
Bûhem svého pouÏívání prodûlal tento<br />
systém celou fiadu zmûn a zdokonalení.<br />
V˘razn˘m kvalitativním skokem bylo zavedení<br />
volného pfiedpûtí a certifikovaného<br />
pfiedpínacího systému Dywidag v 90.<br />
letech. V souãasnosti provedené technologické<br />
inovace odstranily pfieÏívající<br />
nedostatky a problémy a zafiadily tuto<br />
technologii mezi moderní vyspûlé v˘stavby<br />
mostÛ.<br />
Velká pozornost byla vûnována deviátorÛm<br />
kabelÛ volného pfiedpûtí. Aby se<br />
odstranilo nebezpeãí vzniku trhlin v betonu<br />
po napnutí kabelÛ, byly deviátory zv˘-<br />
‰eny o 100 mm a optimalizována jejich<br />
v˘ztuÏ. Vznik trhlin v oblasti prÛchodek<br />
vodorovn˘ch kabelÛ byl dále odstranûn<br />
pouÏitím speciálních cementovláknit˘ch<br />
vyst˘lek tvofiících ztracené bednûní tûchto<br />
prÛchodek. Geometrie voln˘ch kabelÛ je<br />
v realizaãní dokumentaci fie‰ena trojdimenzionálnû<br />
a kónická vyústûní prÛchodek<br />
zvedan˘ch kabelÛ jsou nastavována<br />
do pfiesného smûru pomocí laserov˘ch<br />
Obr. 4 Schéma dilataãních pohybÛ, detail<br />
fiímsy u dilatace<br />
Fig. 4 Scheme of dilatation development,<br />
detail of the boot, dilatation<br />
zamûfiovaãÛ. Souãasnû byla provedena<br />
optimalizace vedení kabelÛ, podkotevní<br />
v˘ztuÏe a zaji‰tûní geometrie kanálkÛ<br />
vnitfiního pfiedpûtí pfii betonáÏi.<br />
Kromû jiného byl dále fie‰en komplex<br />
problémÛ spojen˘ch s lepením segmentÛ,<br />
zaléváním kapes a injektáÏí pfiedpína-<br />
S TAVEBNÍ KONSTRUKCE<br />
STRUCTURES<br />
cích kabelÛ. Tûsnûní kabelov˘ch kanálkÛ<br />
v kontaktních spárách je na základû<br />
podrobného v˘zkumu navrÏeno technologií<br />
naná‰ení tmelu ve spáfie. Po proveden˘ch<br />
zkou‰kách tmelÛ nûkolika v˘robcÛ<br />
byl vybrán tmel Adesilex PG1 (resp.<br />
PG2) firmy Mapei. Byl optimalizován<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002 23
S TAVEBNÍ KONSTRUKCE<br />
STRUCTURES<br />
systém injektáÏních a odvzdu‰Àovacích<br />
trubek tak, aby neprocházely spárami<br />
mezi segmenty. PouÏitá technologie zalévání<br />
kapes umoÏÀuje dokonalé vyplnûní<br />
dutin.<br />
SMP CONSTRUCTION provedly také<br />
kompletní renovaci a modernizaci formovací<br />
techniky a montáÏního souboru.<br />
V˘roba segmentÛ<br />
Segmenty jsou vyrábûny kontaktním zpÛsobem<br />
ve VMS Brand˘s nad Labem<br />
(obr. 7). Základním principem této metody<br />
v˘roby je, Ïe ãelo pfiedchozího segmentu<br />
(protisegmentu) tvofií bednûní<br />
zadního ãela novû betonovaného segmentu.<br />
Pfiední pevné ãelo je souãástí ocelové<br />
formy. Geometrické nastavení<br />
protisegmentu se provádí na základû<br />
podkladÛ zji‰tûn˘ch programem pro geodetické<br />
fiízení v˘roby segmentÛ, kter˘<br />
urãuje nastavení z hodnot projektovan˘ch<br />
a ze zamûfiení skuteãnû provedené ãásti<br />
vahadla.<br />
<strong>Beton</strong>áfiská v˘ztuÏ se do formy osazuje<br />
sestavena do armoko‰e, kter˘ se vyrábí<br />
v pfiípravnû v˘ztuÏe na pomocné konstrukci<br />
(kopytu) zaji‰Èující správné rozmûry,<br />
uspofiádání a krytí v˘ztuÏe po osazení<br />
armoko‰e do segmentové formy. Kromû<br />
pomocn˘ch svarÛ konstrukãní v˘ztuÏe pro<br />
ztuÏení armoko‰e je ve‰kerá v˘ztuÏ vázána<br />
a stykována pfiesahem.<br />
Obr. 7 V˘roba bûÏn˘ch segmentÛ<br />
Fig. 7 Production of common segments<br />
Obr. 5 Systémové<br />
bednûní<br />
hlavy pilífie<br />
Fig. 5 System<br />
formwork<br />
of the pier<br />
head<br />
Obr. 6 Dokonãen˘<br />
pilífi<br />
Fig. 6 Completed<br />
pier<br />
Po kompletním vystrojení segmentu se<br />
uzavfie forma a provedou se potfiebné<br />
kontroly pfied betonáÏí. Vlastní betonáÏ se<br />
provádí bez pracovní spáry v jednom pracovním<br />
cyklu. <strong>Beton</strong>ová smûs se zhutÀuje<br />
ponorn˘mi a pfiíloÏn˘mi vibrátory. Horní<br />
povrch segmentu se urovná vibraãní latí<br />
a uhladí dfievûn˘m hladítkem.<br />
Po odformování se protisegment pfiemístí<br />
na skládku a právû zhotoven˘ segment<br />
se nastaví jako protisegment následujícího.<br />
Hotové segmenty jsou dopravovány<br />
po Ïeleznici na pfiekladi‰tû v Chomutovû,<br />
odkud jsou dle potfieb montáÏního<br />
souboru naváÏeny na stavbu na podvalnících<br />
tûÏk˘mi autotahaãi.<br />
MontáÏ nosné konstrukce<br />
Nosná konstrukce se montuje vahadlov˘m<br />
zpÛsobem letmo pomocí v˘suvného<br />
zaváÏecího jefiábu urãeného pro montáÏ<br />
segmentÛ, tzv. montáÏního souboru.<br />
Pfiísun segmentÛ k montáÏnímu souboru<br />
probíhá po hotové ãásti nosné konstrukce.<br />
MontáÏ vahadla zaãíná vytvofiením<br />
zárodku (obr. 8). Po osazení pilífiového<br />
segmentu a prvního segmentu vzad se<br />
montáÏní soubor postaví stfiední nohou<br />
na pilífiov˘ segment a dokonãí montáÏ<br />
zárodku osazením prvního segmentu<br />
vpfied (obr. 9). Takto vytvofien˘ zárodek se<br />
zrektifikuje na ãtvefiici hydraulick˘ch lisÛ.<br />
24 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002
Obr. 8 MontáÏ vahadla<br />
Fig. 8 Assembly of the balance beam<br />
Poté následuje symetrická montáÏ vahadla.<br />
Segment se po nanesení tmelu na<br />
kontaktní ãelo pfiipne montáÏními pfiedpínacími<br />
tyãemi. Po namontování protilehlého<br />
segmentu a dosaÏení stanovené<br />
pevnosti tmelu se pfiedepne z ãela vÏdy<br />
dvojice nebo ãtvefiice vnitfiních konzolov˘ch<br />
kabelÛ.<br />
Bûhem montáÏe je vahadlo uloÏeno na<br />
lisech zaji‰tûn˘ch aretaãními krouÏky. Po<br />
jejím dokonãení se pomocí tûchto hydraulick˘ch<br />
lisÛ provádí smûrová a v˘‰ková<br />
Obr. 10 Celkov˘ pohled smûrem na<br />
Chomutov<br />
Fig. 10 General view in direction to<br />
Chomutov City<br />
S TAVEBNÍ KONSTRUKCE<br />
STRUCTURES<br />
rektifikace, která zajistí co moÏno nejmen-<br />
‰í odchylky v˘sledné konstrukce od projektovaného<br />
stavu. Zrektifikované vahadlo<br />
se zmonolitní s pfiedchozí hotovou konstrukcí<br />
prostfiednictvím monolitické uzavírací<br />
spáry. Poté se protáhnou a napnou<br />
vnitfiní kabely spojitosti a aktivují se loÏiska.<br />
V návaznosti na postup montáÏe se<br />
v komofie nosné konstrukce realizuje<br />
volné pfiedpûtí a provádí se dal‰í navazující<br />
práce.<br />
Z ÁVùR<br />
Realizaãní t˘m vûfií, Ïe v˘raznû zlep‰ená<br />
kvalita segmentové konstrukce v kombinaci<br />
s vyuÏit˘mi v˘hodami technologie pfii<br />
Obr. 9 Zárodek vahadla<br />
Fig. 9 Beginning of the balance beam<br />
v˘stavbû mostu v Chomutovû prokáÏe<br />
oprávnûnost pouÏití segmentové technologie<br />
nejen na tomto mostû, n˘brÏ i na<br />
dal‰ích podobn˘ch stavbách v budoucnosti<br />
(obr. 10).<br />
Ing. Jifií Chmelík<br />
SMP CONSTRUCTION, a. s.<br />
Na Florenci 1413/33, 113 16 Praha 1<br />
tel.: 02 2218 5269, fax: 02 2232 8507<br />
e-mail: chmelik@smp.cz, www.smp.cz<br />
Ing. Marcel Mimra<br />
PONTEX, s. r. o.<br />
Bezová 1658, 147 14 Praha 4<br />
tel.: 02 4406 2240, fax: 02 4446 1038<br />
e-mail: mimra@pontex.cz, www.pontex.cz<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002 25
S ANACE<br />
REHABILITATION<br />
R E K O N S T R U K C E Î E L E Z N I â N Í H O M O S T U N A T R A T I âD<br />
K R A L U P Y N A D V LTAV O U – V R A ≈ A N Y<br />
R E C O N S T R U C T I O N O F T H E R A I L W A Y B R I D G E O N T H E<br />
K R A L U P Y O V E R T H E V L T A V A – V R A ≈ A N Y L I N E<br />
O F T H E C Z E C H R A I L W A Y S<br />
J AN O RNA<br />
V rámci v˘stavby koridoru âesk˘ch drah<br />
v úseku Kralupy nad Vltavou – VraÀany<br />
se provádí pfiestavba stávajícího Ïelezniãního<br />
mostu o dvou polích rozpûtí po<br />
10,5 m na nov˘ most o jednom poli<br />
s rozpûtím 23 m.<br />
Within the construction of the Czech<br />
Railways corridor in the section Kralupy<br />
Over the Vltava – VraÀany (km 445.806<br />
of the register), reconstruction of the current<br />
two-span railway bridge with the<br />
span width of 10.5 m to a new singlespan<br />
bridge with the span width of<br />
23 m is being conducted.<br />
Îelezniãní most situovan˘ v obci Vepfiek<br />
pfievádí dvoukolejnou traÈ pfies Bakovsk˘<br />
potok a pfies silnici III. tfiídy. Îelezniãní traÈ<br />
na mostû je v pfieloÏce do nového koridorového<br />
úseku. Asi 200 m za mostem<br />
je novû budovan˘ tunel. Osa nov˘ch kolejí<br />
je na praÏské opûfie posunuta o 3,8 a na<br />
dûãínské opûfie o 5,9 m oproti ose stávajících<br />
kolejí.<br />
P OPIS KONSTRUKCE MOSTU<br />
ZaloÏení mostu je fie‰eno hlubinn˘m zpÛsobem.<br />
Opûry pod kaÏdou kolejí jsou<br />
zaloÏeny na skupinû ‰esti vrtan˘ch pilot<br />
o prÛmûru 920 mm s délkou od 8 do<br />
11 m, vetknut˘ch na potfiebnou hloubku<br />
do podloÏních zvûtral˘ch slínovcÛ.<br />
Základy i dfiíky opûr jsou Ïelezobetonové,<br />
monolitické. PraÏská opûra je z betonu<br />
C25/30-3b, dûãínská opûra, zaloÏená<br />
v korytû Bakovského potoka, z vodostavebného<br />
betonu HV4 C25/30-3b. U koleje<br />
ã.1 navazují na opûry mostu betonové<br />
opûrné zdi, které mají funkci kfiídel.<br />
U koleje ã. 2 jsou za opûrami pfiechodové<br />
zídky délky 5 m, kter˘mi prochází<br />
v˘bûh kolejového loÏe z mostu do ‰iré<br />
trati. Ze stávajícího mostu jsou u koleje<br />
ã. 2 zachována kfiídla a ãásti opûr z kvád-<br />
Obr. 1 Pfiíãn˘ fiez mostem<br />
Fig. 1 Bridge cross-section<br />
rového Ïulového zdiva, které budou sanovány<br />
hloubkov˘m spárováním a nov˘mi<br />
izolacemi proti vodû za jejich ruby.<br />
Stávající stfiední pilífi bude ubourán na<br />
úroveÀ silnice pod mostem a stane se<br />
souãástí regulace koryta Bakovského<br />
potoka.<br />
Pfiechodové klíny, jejichÏ délka ãiní cca<br />
15 m, jsou ve spodní ãásti tvofieny drenáÏním<br />
betonem, na tûsnící vrstvû z vyrovnávacího<br />
betonu je za ruby opûr drenáÏní<br />
vrstva tlou‰Èky 600 mm ze<br />
‰tûrkodrtû, s navazujícím hutnûn˘m ‰tûrkopískov˘m<br />
zásypem. Pod Ïelezniãním<br />
svr‰kem je zesílená konstrukãní vrstva<br />
tlou‰Èky 500 mm zhotovená rovnûÏ ze<br />
‰tûrkodrtû.<br />
Nosná konstrukce mostu je pod kaÏdou<br />
traÈovou kolejí tvofiena Ïelezobetonovou<br />
deskou se ãtyfimi zabetonovan˘mi ocelov˘mi<br />
nosníky (obr. 1). Staticky pÛsobí jako<br />
prost˘ nosník o rozpûtí 23 m. <strong>Beton</strong> nosné<br />
konstrukce je C30/37–3a, v˘ztuÏ<br />
z oceli 10 505(R). Ocelové nosníky jsou<br />
svafiované I profily v˘‰ky 1,1 m, horní pásnice<br />
z plechu 50 x 400 mm, dolní z plechu<br />
50 x 900 mm, stûna má tlou‰Èku<br />
20 mm. Osové vzdálenosti nosníkÛ jsou<br />
1,05 m. Délka kaÏdého nosníku ãiní<br />
23,84 m a hmotnost 16,2 t. Nosníky jsou<br />
vyrobeny s nadv˘‰ením 60 mm. PouÏit je<br />
materiál S 355 J2G3. Îelezobetonová<br />
deska má v pfiíãném smûru vyloÏené kon-<br />
zoly, v nichÏ je omezen vliv zabetonovan˘ch<br />
ocelov˘ch nosníkÛ na smr‰Èování<br />
betonu. V bocích tûchto konzol je proto<br />
navrÏena podélná rozdûlovací v˘ztuÏ<br />
∅ 12 mm po 82 mm, aby bylo zabránûno<br />
vzniku smr‰Èovacích trhlinek.<br />
Konstrukce je uloÏena na ãtyfiech vyztu-<br />
Ïen˘ch elastomerov˘ch loÏiskách. Podélnû<br />
pevná loÏiska jsou osazena na niωí<br />
praÏské opûfie, podélnû posuvná loÏiska<br />
jsou na opûfie dûãínské. Na kaÏdé opûfie<br />
je vÏdy jedno loÏisko pfiíãnû pevné<br />
a jedno pfiíãnû posuvné.<br />
Rub opûr, závûrn˘ch a pfiechodov˘ch<br />
zídek je izolován proti vodû asfaltov˘mi<br />
pásy systému vodotûsné izolace (SVI)<br />
Teranap. Nosná konstrukce (Ïlab kolejového<br />
loÏe) je izolována proti vodû asfaltov˘mi<br />
pásy SVI Brabant. Ostatní ãásti stavby,<br />
které jsou ve styku se zeminou, jsou<br />
opatfieny izolaãními nátûry proti zemní<br />
vlhkosti.<br />
Pfiíãné dilataãní spáry mezi nosn˘mi<br />
konstrukcemi a spodní stavbou jsou pfiekryty<br />
mostními dilataãními závûry Mageba<br />
RS-100. Podélná spára je otevfiená,<br />
s odvodÀovací funkcí, pfiekryta ocelov˘mi<br />
krycími deskami.<br />
Îlab mostovky je odvodnûn jednak do<br />
podélné spáry, jednak prostfiednictvím<br />
odvodÀovaãÛ do odvodÀovacího potrubí<br />
na bocích mostu. OdvodÀovací svody ústí<br />
do koryta Bakovského potoka.<br />
26 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002
Obr. 3 Budování jímky v korytû Bakovského<br />
potoka<br />
Fig. 3 Construction of a sump in the Bakov<br />
Brook channel<br />
V ¯STAVBA MOSTU<br />
Pfied zahájením v˘stavby byly v prostoru<br />
mostu pfieloÏeny inÏen˘rské sítû. Jednalo<br />
se o plynovod, obecní vodovod a kabelová<br />
vedení. Bakovsk˘ potok byl pod mostem<br />
zatrubnûn tfiemi ocelov˘mi rourami<br />
∅ 1200 mm.<br />
Jako první je budován nov˘ most v první<br />
traÈové koleji. Pro zachování dráÏního provozu<br />
bylo navrÏeno vyuÏití dvou mostních<br />
provizorií o rozpûtí po 18,5 m umístûn˘ch<br />
na obou pfiedmostích ve druhé traÈové<br />
koleji. Toto fie‰ení se v prÛbûhu technické<br />
pfiípravy ukázalo jako problematické. Na<br />
návrh zhotovitele bylo provizorní opatfiení<br />
na zaji‰tûní zemního tûlesa provozované<br />
koleje projektovû pfiepracováno a na<br />
obou pfiedmostích bylo v délce pfiechodov˘ch<br />
klínÛ vybudováno paÏení Ïelezniãního<br />
náspu záporov˘mi stûnami. Po<br />
dokonãení mostu a zahájení dráÏního<br />
provozu v první traÈové koleji budou záporové<br />
stûny pfiekotveny a pod jejich ochranou<br />
bude pfiestavûn most ve druhé traÈové<br />
koleji.<br />
Souãasnû s budováním provizorních<br />
záporov˘ch stûn na obou pfiedmostích<br />
bylo provedeno bourání stávajícího<br />
mostu (obr. 2). Ubourán byl stfiední pilífi,<br />
opûry a nosná konstrukce v první traÈové<br />
koleji. Bourací práce byly provedeny<br />
pomocí hydraulického bouracího kladiva<br />
KRUPP 2000 na nosiãi KOMATSU 340.<br />
V korytû byla vybudována z raÏen˘ch<br />
‰tûtovnic jímka jako ochrana stavební<br />
jámy dûãínské opûry (obr. 3).<br />
Spodní stavba<br />
V rámci v˘kopov˘ch prací pro základy<br />
S ANACE<br />
REHABILITATION<br />
Obr. 2 Zbouran˘ most v první traÈové koleji<br />
Fig. 2 Demolished bridge in the first main<br />
track<br />
obou opûr (praÏské i dûãínské) byly ãásteãnû<br />
odtûÏeny základy stávajícího mostu.<br />
Po jejich dokonãení byly stavební jámy<br />
doãasnû zpûtnû zasypány v˘kopkem pro<br />
umoÏnûní nájezdu pilotové vrtací soupravy.<br />
Po zhotovení pilot byl zásypov˘ materiál<br />
znovu odtûÏen na úroveÀ základové<br />
spáry a po ubourání hlav pilot byly provedeny<br />
podkladové betony. V˘stavba základÛ<br />
a dfiíkÛ opûr byla koordinována s v˘stavbou<br />
sousedících dílÛ opûrn˘ch zdí.<br />
Pfied zahájením v˘stavby nosné konstrukce<br />
byly obû opûry provedeny (vãetnû<br />
úloÏn˘ch bloãkÛ pro mostní loÏiska) aÏ<br />
po pracovní spáru pod závûrn˘mi zídkami.<br />
Po odbednûní dfiíkÛ opûr byly provedeny<br />
izolace jejich rubÛ, vrstvy zásypÛ<br />
pfiechodového klínu (obr. 4) zhruba do<br />
úrovnû spodní hrany budoucích závûrn˘ch<br />
zídek a obsypy bokÛ konstrukce<br />
spodní stavby. Z jímky v korytû Bakovského<br />
potoka byla aÏ do provedení zásypÛ<br />
prÛbûÏnû ãerpána voda.<br />
Popsané práce probíhaly od poãátku<br />
bfiezna do poloviny dubna 2002.<br />
Nosná konstrukce<br />
Stavba nosné konstrukce byla zahájena<br />
montáÏí ocelov˘ch nosníkÛ. Pfied obûma<br />
opûrami (praÏskou i dûãínskou) byly<br />
vybudovány montáÏní podpory PIÎMO.<br />
Podpora u dûãínské opûry je ustavena na<br />
zhutnûné zeminû a silniãních panelech<br />
v provizorní jímce v korytû Bakovského<br />
potoka.<br />
Ocelové nosníky vyrobené v mostárnû<br />
akciové spoleãnosti Metrostav byly<br />
z montáÏní plochy vedle mostu osazeny<br />
mobilním jefiábem na podpory PIÎMO<br />
bûhem jediné noãní v˘luky dráÏního provozu<br />
(obr. 5). Pfii této montáÏi se osvûdãily<br />
fixaãní ocelové pfiípravky vymezující<br />
pÛdorysnou polohu vkládan˘ch nosníkÛ,<br />
které byly prostfiednictvím hmoÏdinek pfiipevnûny<br />
k horní ãásti opûr a po montáÏi<br />
ocelové konstrukce byly odstranûny.<br />
MontáÏ ãtvefiice nosníkÛ tak trvala pouze<br />
1,5 hodiny.<br />
Bednûní nosné konstrukce mezi spodními<br />
pásnicemi ocelov˘ch nosníkÛ je ztracené,<br />
tvofiené cementovláknit˘mi deskami<br />
CEMWIN ve dvou vrstvách tlou‰Èky<br />
20 mm. Bednûní vyloÏen˘ch konzol desky<br />
bylo vybudováno na montáÏních pfiíãnících<br />
tvofien˘ch systémov˘mi nosníky<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002 27
S ANACE<br />
REHABILITATION<br />
Obr. 4 Budování pfiechodového klínu za<br />
rubem praÏské opûry a navazující<br />
opûrné zdi<br />
Fig. 4 Construction of a crossing wedge<br />
behind the back of the Prague<br />
abutment and the adjacent<br />
retaining wall<br />
GT 24 PERI upevnûn˘mi pomocí táhel<br />
a závor SRZ PERI k montáÏním kozlíkÛm<br />
profilu 2 x U10, uloÏen˘m na spodních<br />
pásnicích ocelov˘ch nosníkÛ. Po odbednûní<br />
budou závûsná táhla odstranûna<br />
a montáÏní kozlíky zÛstanou zabudovány<br />
v konstrukci.<br />
Do bednûní byla v rámci pfiípravy<br />
k betonáÏi osazena mostní elastomerová<br />
loÏiska, odvodÀovaãe, vodiãe pro mûfiení<br />
bludn˘ch proudÛ s mûfiícími deskami<br />
a li‰ta lemování podélné spáry mezi<br />
mosty v první a druhé traÈové koleji.<br />
Po betonáÏi byla celá nosná konstrukce<br />
ustavena do definitivní polohy pomocí<br />
hydraulick˘ch válcÛ. Bylo vyuÏito skuteãnosti,<br />
Ïe konstrukce je staticky urãitá, je<br />
montáÏnû podepfiena pouze u obou opûr<br />
Obr. 6 V˘‰ková rektifikace<br />
Fig. 6 Height adjustment of structure<br />
a bednûní je na ni samonosnû zavû‰eno.<br />
Pfii montáÏi podpor PIÎMO byla úloÏná<br />
plocha horních pfiíãníkÛ, pfiipravená pro<br />
montáÏ ocelov˘ch nosníkÛ, nastavena<br />
o nûkolik cm v˘‰e, neÏ by odpovídalo<br />
definitivní poloze nosné konstrukce. Na<br />
podpûrná místa na montáÏních pfiíãnících<br />
byly nainstalovány hydraulické válce, ãtyfii<br />
na kaÏdé montáÏní podpofie. Po dosaÏení<br />
potfiebné pevnosti betonu (26 MPa)<br />
ovûfiené zkou‰kou Schmidtovou metodou<br />
se uskuteãnila v˘‰ková rektifikace<br />
nosné konstrukce. Konstrukce byla<br />
pomocí hydraulick˘ch válcÛ pfiizvednuta<br />
a po vyjmutí horních pfiíãníkÛ podpor<br />
PIÎMO (obr. 6) opût spu‰tûna do definitivní<br />
polohy. LoÏiska byla podlita plastmaltou<br />
a po jejím vytvrdnutí byla aktivována<br />
odstranûním montáÏních spojek a uvolnûním<br />
hydraulick˘ch válcÛ.<br />
Následovaly dokonãovací práce: zhotovení<br />
fiíms, závûrn˘ch zídek, zb˘vajících izolací<br />
proti vodû, osazení mostních dilataãních<br />
závûrÛ, dokonãení pfiechodov˘ch<br />
klínÛ, montáÏ odvodnûní, protihlukov˘ch<br />
stûn a zábradlí, vybudování Ïelezniãního<br />
Obr. 7 ZatûÏovací zkou‰ka mostu<br />
Fig. 7 Bridge loading test<br />
Obr. 5 Noãní montáÏ ocelov˘ch nosníkÛ<br />
Fig. 5 Night assembly of steel girders<br />
svr‰ku, trakãního elektrického vedení,<br />
zabezpeãovacích a sdûlovacích kabelÛ.<br />
Celá realizace mostu byla sledována<br />
a vyhodnocována podle Kontrolního<br />
a zku‰ebního plánu zpracovaného podle<br />
zásad norem fiady ISO 9000.<br />
První hlavní prohlídka a statická zatûÏovací<br />
zkou‰ka mostu probûhla v nedûli<br />
26. kvûtna 2002 (obr. 7). Provoz na nové<br />
první traÈové koleji v úseku Nelahozeves-<br />
VraÀany byl zahájen 27. kvûtna 2002.<br />
Následuje v˘stavba mostu ve druhé tra-<br />
Èové koleji, kde se poãítá se zahájením<br />
provozu poãátkem srpna 2002. Na závûr<br />
bude upravena silnice pod mostem<br />
a vyãi‰tûno a upraveno koryto Bakovského<br />
potoka.<br />
Ing. Jan Orna<br />
Metrostav, a. s., divize 5<br />
Na Zatlance 1350/13, 150 00 Praha 5<br />
tel.: 02 8684 0349, fax: 02 8684 0350<br />
e-mail: orna@metrostav.cz<br />
28 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002
S ANACE<br />
REHABILITATION<br />
O P R A V A M O S T O V K Y K O R U N Y H R Á Z E V O D N Í H O D Í L A<br />
O R L Í K – P R Ò B ù H O P R A V Y<br />
R E P A I R O F T H E R O A D W A Y O F T H E C R E S T O F O R L Í K D A M<br />
– R E P A I R P R O C E S S<br />
· TùPÁN D VO¤ÁK, TOMÁ· M ÍâKA<br />
V listopadu 2001 byla ukonãena 1. etapa<br />
opravy mostovky hráze VD Orlík.<br />
S ohledem na rozsah a technickou obtíÏnost<br />
opravy je namístû provést krátkou<br />
rekapitulaci opravy vãetnû bliωího pohledu<br />
na nûkteré specifické práce provedené<br />
v jejím prÛbûhu.<br />
In November 2001, the initial stage of<br />
the repair of the roadway of the crest of<br />
Orlík dam was completed. Viewing the<br />
scope and high technical demands of<br />
the project, it will be useful to resume<br />
briefly the repair process. Also, a closer<br />
look at some specific jobs performed as<br />
part of the repair will be presented.<br />
V návaznosti na pfiedcházející ãlánek uveden˘<br />
v ãasopise <strong>Beton</strong> <strong>TKS</strong>, ãíslo 1/2002,<br />
chceme seznámit odbornou vefiejnost<br />
s historií opravy mostovky koruny hráze<br />
Vodního díla Orlík.<br />
Generálním dodavatelem stavby byla<br />
firma Sangreen, s. r. o., která stavbu zhotovila<br />
na základû projektové dokumentace<br />
zpracované firmou Pontex, s. r. o., pro<br />
sdruÏení investorÛ Povodí Vltavy, s. p.,<br />
a¤SD âR, správa Praha. Hlavním cílem<br />
opravy bylo komplexní vyfie‰ení odvedení<br />
vody z mostovky, neboÈ zatékání do technologick˘ch<br />
prostor hráze a prÛvodní<br />
závady byly dominantní pfiíãinou opravy.<br />
Toto opatfiení si vynutilo mj. úplnou v˘mûnu<br />
chodníkového a vozovkového souvrství<br />
vãetnû souvrství izolaãního, zásadní pfiefie‰ení<br />
spádování krytu vozovky ãi povrchu<br />
izolace, v˘mûnu dilataãních závûrÛ mezi<br />
hrázov˘mi bloky, v˘mûnu odvodÀovacích<br />
soustav atd. Dále bylo vymûnûno vybavení<br />
mostovky na hrázi (zábradlí, vefiejné<br />
osvûtlení a pfieloÏky inÏen˘rsk˘ch sítí), byla<br />
provedena kompletní rekonstrukce<br />
jefiábové dráhy, sanace Ïelezobetonové<br />
konstrukce návodní i vzdu‰né fiímsy.<br />
Zjednodu‰enû lze fiíci, Ïe bylo vymûnûno<br />
v‰e, co souvisí s pû‰ím i silniãním provozem<br />
na hrázi. Opût je nutné zdÛraznit, Ïe<br />
tato etapa rekonstrukce vodního díla nemûla<br />
pfiímou souvislost s vodohospodáfiskou<br />
ãi energetickou funkcí vodního díla<br />
a nebyla vyvolána jak˘mikoliv závadami<br />
v tûchto oblastech.<br />
Pro osvûÏení pamûti zopakujeme v krátkosti<br />
popis hráze (obr. 1): Jedná se o pfiímou,<br />
gravitaãní, betonovou pfiehradu.<br />
V˘‰ka mostovky nad nejniωím bodem<br />
základu je 91,5 m, délka koruny hráze je<br />
450 m. V podélném smûru je hráz rozdûlena<br />
na 33 dilataãních (vzájemnû<br />
oddûlen˘ch) celkÛ s nepravidelnou ‰ífikou<br />
od 7 do 16 m. Kromû jiÏ zmínûné vodohospodáfiské<br />
ãi energetické funkce je<br />
v˘znam hráze i dopravní (mostovka na<br />
korunû hráze umoÏÀuje pfievedení<br />
pozemní komunikace III. tfiídy), rekreaãní,<br />
plavební a v neposlední fiadû i rybáfisk˘.<br />
S v˘stavbou hráze orlické pfiehradní nádr-<br />
Ïe bylo zapoãato roku 1957 a samotná<br />
hráz byla dokonãena v roce 1960. Plnûní<br />
pfiehrady vodou bylo zahájeno v roce<br />
1960 a postupnû se dokonãovala i koruna<br />
hráze, která svému dopravnímu úãelu<br />
slouÏí od roku 1962.<br />
Pfied vlastní opravou mûla b˘t zaji‰tûna<br />
dopravní obsluÏnost dotãeného území<br />
pomocí vhodn˘ch dopravních opatfiení.<br />
S ohledem na havarijní stav lávky pro pû‰í<br />
v Solenicích pod hrází byla uvaÏována<br />
pfieprava osob lodní dopravou. Tento pÛvodní<br />
zámûr byl v rámci stavby opu‰tûn<br />
a lávka v Solenicích byla opravena.<br />
Jednalo se o zesílení dfiíkÛ pilífiÛ v místû<br />
vetknutí do základov˘ch blokÛ, které bylo<br />
pfii stavbû lávky v˘raznû podcenûno<br />
alávka byla díky tomuto detailu dlouhodobû<br />
v havarijním stavu. Technickou zajímavostí<br />
tohoto zesílení byla doba provedení,<br />
neboÈ ve‰keré práce (odbourání<br />
degradovaného betonu, oãi‰tûní tlakovou<br />
vodou, pfiikotvení nového armoko‰e, osazení<br />
bednûní, betonáÏ a odbednûní) musely<br />
b˘t zaji‰tûny v prÛbûhu 6 dní, kdy<br />
byla v daném úseku vypu‰tûna vodní<br />
nádrÏ Kam˘k.<br />
Dal‰í technickou zajímavostí byla oprava<br />
jefiábové dráhy pro poloportálov˘ jefiáb<br />
o nosnosti 70 tun slouÏící k obsluze hradidel<br />
a dal‰ích zafiízení. ProtoÏe Ïádn˘<br />
v˘robce nemá ve svém v˘robním programu<br />
typ pÛvodnû pouÏit˘ch kolejnic ãi<br />
obdobn˘, byly stávající kolejnice po sanaci<br />
usazeny do rektifikovatelného systému<br />
Ortec (obr. 2), umoÏÀujícího v˘‰kovou<br />
korekci a kontrolu v závislosti na pfiípadn˘ch<br />
deformacích a dotvarování této dynamicky<br />
namáhané konstrukce. Novû<br />
zvolen˘ systém navíc plnû respektuje i dilataãní<br />
pohyby mezi jednotliv˘mi hrázov˘mi<br />
bloky, umoÏÀuje snaz‰í údrÏbu a bezproblémové<br />
je i odvodnûní sráÏkové vody<br />
z povrchu loÏe jefiábové dráhy. LoÏe jefiá-<br />
Obr. 1 Pohled na hráz<br />
Fig. 1 View of the dam<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002 29
S ANACE<br />
REHABILITATION<br />
Obr. 2 Osazení kolejnic – systém Ortec<br />
Fig. 2 Placing of the rails – system Ortec<br />
bové dráhy bylo provedeno z kotveného<br />
Ïelezobetonu C 30/37 SAP 3b, v oblastech<br />
nedostateãné tlou‰Èky pak z polymerbetonu<br />
dle receptury firmy Horsk˘,<br />
s. r. o. Znaãn˘m problémem bylo bourání<br />
starého degradovaného betonu vzhle-<br />
Obr. 4 Detail hlavy masivního sloupku<br />
zábradlí<br />
Fig. 4 Detail of the head of a massive rail<br />
post<br />
Obr. 3 Armování vzdu‰ného chodníku<br />
Fig. 3 Reinforcement of the air footpath<br />
dem k vysokému stupni vyztuÏení pÛvodní<br />
konstrukce.<br />
Za zmínku stojí v˘mûna loÏisek na úloÏném<br />
prahu pro blok ã. 15 a obnovení statické<br />
funkce pfiekladu tohoto bloku.<br />
ZnemoÏnûní dilataãních pohybÛ vlivem<br />
nepfiiznání dilataãních spár a zablokováním<br />
pÛvodních loÏisek zpÛsobovalo drcení<br />
betonu na styku mezi sousedními bloky.<br />
Pfieklad bloku byl podepfien lisy o celkové<br />
nosnosti 200 tun, které byly za stálého<br />
geodetického sledování aktivovány<br />
o2 mm. Stávající loÏiska byla vybourána<br />
a pomocí diamantového lana se profiízly<br />
nové dilataãní spáry. Na základové bloãky<br />
novû vybetonované z prefabrikované<br />
modifikované betonové smûsi se zv˘‰enou<br />
pevností byla osazena elastomerová<br />
loÏiska o únosnosti 180 tun. Po vyplnûní<br />
spáry mezi loÏisky a spodním lícem<br />
nosné konstrukce a po uplynutí pfiíslu‰né<br />
technologické pfiestávky byly lisy deaktivovány<br />
a odstranûny podpûrné stojky.<br />
Jak bylo fieãeno, hlavním dÛvodem rozsáhlé<br />
opravy, provádûné s takovou dÛkladností<br />
poprvé od uvedení díla do provozu,<br />
byl znám˘ problém vût‰iny<br />
konstrukcí obdobného typu. Tím je nefunkãní<br />
izolace a systém odvodnûní a následné<br />
zatékání prosáklé vody do technologick˘ch,<br />
ovládacích a mûfiick˘ch prostor<br />
umístûn˘ch pod mostovkou. Je tfieba podotknout,<br />
Ïe tento stav není dÛsledkem<br />
‰patnû odvedené práce na‰ich pfiedkÛ,<br />
ale prostû tím, Ïe dostupnost materiálÛ<br />
Obr. 5 VytaÏení pochozí izolace na sloupky<br />
Fig. 5 Placing of the top insulation layer on<br />
posts<br />
v té dobû neumoÏnila realizovat ãlenitou<br />
mostovku materiály s lep‰ími izolaãními<br />
vlastnostmi. Je v‰ak otázkou, zda Ïivotnost<br />
40 let není u izolaãního souvrství maximální<br />
i u dnes pouÏívan˘ch systémÛ. Dále<br />
byl v rámci opravy fie‰en problém vyrovnání<br />
dilataãních pohybÛ jednotliv˘ch<br />
blokÛ hráze, které zpÛsobovaly poruchy<br />
vozovky, chodníkÛ, zábradlí, resp. zmûny<br />
v geometrii jefiábové dráhy (obr. 2 a 3).<br />
Architektonicky monumentální ráz hráze<br />
je dokladem v˘voje v pfiehradního stavitelství<br />
v dané dobû. Proto byla oprava<br />
mostovky fie‰ena tak, aby nebyl nijak<br />
naru‰en její charakter, vzhled a prostorová<br />
úprava, tedy jednoduchá forma jednoznaãn˘m<br />
zpÛsobem vystihující velikost<br />
daného inÏen˘rského díla. I kdyÏ z pohledu<br />
vefiejnosti je snad nejpodstatnûj‰í<br />
tento zachovan˘ vzhled u nového zábradlí<br />
(obr. 4) a stoÏárÛ vefiejného osvûtlení,<br />
nov˘ch chodníkÛ s pohledovou pochozí<br />
izolací (obr. 5) vãetnû Ïulov˘ch obrubníkÛ<br />
ãi nové Ïiviãné vozovky, utajen pod povrchem<br />
zÛstává klíãov˘ prvek opravy, kter˘m<br />
je uÏití hydroizolaãního systému z polyurethanové<br />
nástfiikové hmoty Conipur.<br />
Dále pak tfiicet dva podpovrchov˘ch dilataãních<br />
závûrÛ od rakouské firmy Reisner<br />
& Wolff Engineering nahrazující pÛvodnû<br />
uvaÏované povrchové závûry typu 3W,<br />
a nov˘ systém odvodnûní vozovky zahrnující<br />
kromû nov˘ch odvodÀovacích souprav<br />
krytu vozovky firmy Vlãek i podéln˘<br />
odvodÀovací prouÏek z litého asfaltu<br />
podél obruby (obr. 6) a drenáÏního plastbetonu<br />
(obr. 7), které odvádí vodu z povrchu<br />
izolace k novû zfiízen˘m trubiãkám<br />
odvodnûní izolace. Souãástí funkãního<br />
30 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002
Obr. 6 OdvodÀovací Ïlábek z litého asfaltu<br />
Fig. 6 Drainage channel built out of cast asphalt<br />
systému je i odvedení vody z odvodÀovacích<br />
souprav nad hladinu nádrÏe<br />
pomocí soustavy svodÛ, coÏ mj. znamenalo<br />
provedení cca 250 bm jádrov˘ch<br />
vrtÛ ∅ 150 ãi 60 mm.<br />
Práce v rámci 1. etapy byly provádûny<br />
za vylouãeného provozu na korunû hráze.<br />
Na nû budou v dal‰ím období navazovat<br />
sanace podhledÛ mostních objektÛ a dal-<br />
‰í práce na podhledech konstrukcí jiÏ bez<br />
nutnosti dopravních uzávûr vozovky.<br />
Oprava byla v˘jimeãná tím, Ïe probíhala<br />
souãasnû na témûfi 500 m dlouhém<br />
úseku (bez obou pfiedpolí 450 m hráze<br />
Obr. 8 Pohled na hráz po dokonãení<br />
opravy v lednu 2002<br />
Fig. 8 View of the dam after its repair<br />
completion in January 2002<br />
ve v˘‰ce 90 m nad základy), Ïe v jedné<br />
etapû bylo zabudováno 32 dilataãních<br />
závûrÛ o celkové délce 400 m, coÏ lze<br />
pfiirovnat k opravû 31 mostních objektÛ.<br />
Souãasnû muselo b˘t opraveno i 300 m<br />
jefiábové dráhy. Jen pro ilustraci je moÏno<br />
konstatovat, Ïe na stavbû bylo zpracováno<br />
cca 2 000 m 3 betonu, 220 tun v˘ztuÏe,<br />
1100 m nov˘ch Ïulov˘ch obrubníkÛ,<br />
4 600 m 2 izolací, 4 000 m 2 Ïiviãn˘ch vrstev<br />
atd.<br />
Na stavbû se prÛbûÏnû mûnil poãet<br />
pracovníkÛ i druh mechanizace dle potfieby.<br />
Dá se fiíci, Ïe od zahájení stavby 2. 5.<br />
2001 zde pracovalo v prÛmûru cca 30<br />
dûlníkÛ. Pracovníci byli stfiídáni ve smûnách<br />
a práce probíhaly nepfieru‰enû i ve<br />
dnech pracovního volna a klidu. Oprava<br />
byla dokonãena 30. 11. 2001 s tím, Ïe od<br />
S ANACE<br />
REHABILITATION<br />
Obr. 7 UloÏení obruby do drenáÏního plastbetonu<br />
Fig. 7 Placing of the border in the drainage polymer concrete<br />
Rekapitulace stavby<br />
Název stavby Oprava mostovky koruny hráze VD Orlík<br />
Termín 05 – 11/2001<br />
Investor Povodí Vltavy, s. p.; ¤SD âR, správa Praha<br />
Projektant Pontex, s. r. o.<br />
Generální zhotovitel Sangreen, spol. s r. o.<br />
Hlavní podzhotovitelé Strabag, a. s., Aries, s. r. o., Energovod, a. s.,<br />
Ortec âR, s. r. o.<br />
Finanãní náklady 37,755 mil Kã pro investora<br />
Povodí Vltavy, s. p.<br />
18,574 mil Kã pro investora ¤SD âR,<br />
správa Praha<br />
31. 10. 2001 byl obnoven provoz vozidel<br />
po korunû hráze (obr. 8).<br />
V závûru povaÏujeme za nezbytné ukázat<br />
na nûkteré obtíÏe, které musely b˘t<br />
v rámci stavby pfiekonány. BûÏn˘m faktem<br />
u podobn˘ch oprav jsou zmûny<br />
oproti zadávací dokumentaci zpÛsobené<br />
skuteãn˘m stavem jednotliv˘ch konstrukcí,<br />
odli‰n˘m od pfiedpokladu. Nejvût‰í<br />
problémy pÛsobila potfieba souãasného<br />
provádûní prací mnoha profesí, nezbytn˘<br />
provoz jefiábu 70 t v poÏadovan˘ch úsecích<br />
a termínech, nutnost dodrÏovat technologické<br />
pfiestávky na vyzrávání materiálÛ<br />
atd. To ãasto vedlo k uzavfiení prÛjezdu<br />
po korunû hráze i pro staveni‰tní dopravu<br />
bez moÏnosti vytvofiení prozatímního pfiístupu<br />
a zejména následn˘m problémÛm<br />
pfii zaji‰Èování ãerstvé betonové smûsi<br />
z TBG Pfiíbram. ObtíÏné bylo zaji‰tûní prostor<br />
zafiízení hráze proti zatékání bûhem<br />
jednotliv˘ch fází rekonstrukce ãi zamezení<br />
pádu vybouraného a novû zabudovaného<br />
materiálu pod hráz. V neposlední fiadû<br />
je nutné zmínit velmi ‰patné de‰tivé<br />
poãasí v záfií roku 2001, kdy byla oprava<br />
dokonãována.<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002 31
S ANACE<br />
REHABILITATION<br />
I pfies uvedené problémy byla stavba<br />
zhotovena v dobré kvalitû ke spokojenosti<br />
obou investorÛ. Jejich podíl na stavbû<br />
byl s ohledem na stál˘ dozor velmi v˘znamn˘.<br />
Ing. ·tûpán Dvofiák<br />
SANGREEN, spol. s r. o.<br />
PlzeÀská 166, 150 00 Praha 5<br />
tel.: 02 5721 6147, fax: 02 5721 5123<br />
e-mail: sangreen.praha@sangreen.cz,<br />
www.sangreen.cz<br />
Ing. TomበMíãka<br />
Pontex, s. r. o.<br />
Bezová 1658, 147 14 Praha 4-Braník<br />
tel.: 02 4406 2244, 0606 64 4442,<br />
fax: 02 4446 1038<br />
e-mail: tmi@pontex.cz, www.pontex.cz<br />
Ve dnech 16. a 17. 5. 2002 se v Brnû<br />
konalo tradiãní sympozium SANACE<br />
2002 organizované SdruÏením pro sanace<br />
betonov˘ch konstrukcí.<br />
Hlavním tématem leto‰ního sympozia<br />
byla zvolena ochrana Ïivotního prostfiedí.<br />
To bylo podtrÏeno i tím, Ïe zá‰titu nad<br />
akcí pfievzalo Ministerstvo Ïivotního prostfiedí.<br />
SSBK se shodlo, Ïe je tfieba usilovat<br />
o principiální prosazování sanací betonov˘ch<br />
konstrukcí nejen kvÛli pragmatick˘m<br />
hlediskÛm, spojen˘m s poÏadavkem<br />
na bezchybnou a bezpeãnou funkci betonov˘ch<br />
konstrukcí. V˘znamné je i ekologické<br />
hledisko. Díky provádûní sanací nebude<br />
tfieba bourat po‰kozené objekty<br />
amísto nich stavût nové, coÏ velmi zatû-<br />
Ïuje Ïivotní prostfiedí. Ov‰em za pfiedpokladu,<br />
Ïe samotné technologické postupy<br />
sanací jsou a i nadále budou koncipovány<br />
tak, aby byly ‰etrné k Ïivotnímu prostfiedí.<br />
V˘stavba pfiehrady Orlík. Kolem roku 1959. Pfievzato z knihy Ha‰ková, Uher: Sbohem, stará fieko.<br />
12. ROâNÍK MEZINÁRODNÍHO SYMPOZIA „SANACE 2002“<br />
Sympozia se zúãastnilo na 350 odborníkÛ<br />
z fiad provádûcích firem, projektantÛ,<br />
diagnostikÛ, v˘robcÛ strojního vybavení,<br />
dodavatelÛ sanaãních materiálÛ, zástupcÛ<br />
investorÛ a vysok˘ch ‰kol. ¤ada úãastníkÛ<br />
pfiijela ze zahraniãí, a s velmi zajímav˘mi<br />
pfiíspûvky.<br />
Odbornû byla organizace sympozia rozdûlena<br />
do blokÛ, jejichÏ skladba odpovídá<br />
skladbû sanací betonov˘ch konstrukcí.<br />
Sympózium bylo uvedeno blokem vyzvan˘ch<br />
hlavních referátÛ, které byly pfiedneseny<br />
v˘znamn˘mi osobnostmi sanací<br />
betonov˘ch konstrukcí. Blok byl moderován<br />
prezidentem SSBK, Ing. ZdeÀkem Jefiábkem,<br />
CSc. Následovaly odborné bloky:<br />
•stavební prÛzkum, diagnostika, projektování,<br />
• sanace a zesilování betonov˘ch konstrukcí,<br />
technologické postupy, pfiíklady,<br />
• sanace konstrukcí montovan˘ch objektÛ,<br />
• vady, poruchy betonov˘ch konstrukcí,<br />
kvalita a trvanlivost sanací,<br />
• technické a ekologické aspekty sanací<br />
betonov˘ch kontsrukcí,<br />
• nové materiály pro sanace betonov˘ch<br />
konstrukcí.<br />
K tradici ãinnosti SSBK patfií ocenûní<br />
udûlováná u pfiíleÏitosti konání sympózií.<br />
Letos bylo udûleno ocenûní „Sanaãní dílo<br />
roku 2001“, které správní rada SSBK na<br />
svém zasedání pfiifikla akciové spoleãnosti<br />
ÎS Brno, závodu Mosan, za akci „Sanace<br />
Hranického betonového viaduktu“.<br />
Za v˘razn˘ pfiínos oboru sanace betonov˘ch<br />
konstrukcí byl pfiedán ãestn˘ titul<br />
„V˘znamná osobnost v oboru sanací betonov˘ch<br />
konstrukcí“ Doc. Ing. Vladimíru<br />
Melounovi, CSc.<br />
Za nejlep‰í diplomovou práci, obhájenou<br />
v roce 2001 v oboru SBK, bylo udûleno<br />
ãestné ocenûní, Ing. Petru Nahodilovi,<br />
absolventu VUT FAST v Brnû. Diplomová<br />
práce „Anal˘za vlivu agresivních<br />
prostfiedí na Ïivotnost sanaãních malt“<br />
vznikla pod vedením profesora Drochytky<br />
na Ústavu technologie stavebních hmot<br />
a dílcÛ.<br />
Pfii pfiíleÏitosti konání sympozia byla udûlena<br />
v˘znamná cena – Czech Made firmû<br />
SSÎ, jeÏ je jedním ze zakládajících ãlenÛ<br />
SSBK.<br />
SdruÏení pro sanace betonov˘ch konstrukcí<br />
si pro pofiádání sympozií vytklo jako<br />
hlavní my‰lenku vytvofiení co nejreprezentativnûj‰ího<br />
fóra pro v˘mûnu zku‰eností<br />
z oboru. Lze tvrdit, Ïe sympozium<br />
SANACE 2002 plnû prokázalo její naplnûní.<br />
To je zásluha nejen SSBK a organizaãního<br />
v˘boru, kterému patfií velk˘ dík za<br />
bezchybn˘ prÛbûh akce, ale i v‰ech pfiedná‰ejících,<br />
ãlenÛ ãestného pfiedsednictva<br />
a úãastníkÛ.<br />
Nezb˘vá neÏ doufat, Ïe se díky pozitivnímu<br />
prÛbûhu leto‰ní akce potkáme i na<br />
dal‰ím roãníku sympozia v roce 2003.<br />
Ing. Zdenûk Jefiábek, CSc.<br />
prezident SSBK<br />
32 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002
M ATERIÁLY A T ECHNOLOGIE<br />
MATERIALS AND TECHNOLOGIES<br />
V L A S T N O S T I B E T O N U M O D I F I K O V A N É H O K O M P L E X N Í<br />
P ¤ Í M ù S Í N A B Á Z I M I K R O S I L I K Y<br />
C O N C R E T E P A R A M E T E R S M O D I F I E D B Y C O M P L E X<br />
A D M I X T U R E O N S I L I C A F U M E B A S E<br />
V ÍTùZSLAV V ACEK<br />
Chování mikrosiliky v cementové pastû,<br />
úãinky dal‰ích sloÏek pfiímûsi v tuhnoucí<br />
a tvrdnoucí smûsi. Na obyãejné srovnávací<br />
a modifikované smûsi jsou pozorovány<br />
vlastnosti ãerstvé smûsi i zatvrdlého<br />
betonu. Nûkolik pfiíkladÛ typického pou-<br />
Ïití tohoto typu vysokohodnotného betonu.<br />
Demeanour of condensate silica fume<br />
in the cemention paste, effects the other<br />
parts of complex admixture in setting<br />
and hardening mix. There are compared<br />
the parameters of fresh concrete mix<br />
and hardened concrete on the common<br />
and modify material. Some samples of<br />
the typical using are shown in the conclusion<br />
of this article.<br />
Modifikace betonu, pfiesnûji i ãerstvé<br />
smûsi, sleduje úpravu jeho vlastností<br />
v ãerstvém stavu, resp. ve stavu zatvrdlého<br />
betonu. DÛvodÛ k této ãinnosti je celá<br />
fiada, od úpravy smûsi z hlediska zpracovatelnosti,<br />
doby zpracovatelnosti, tvrdnutí<br />
Obr. 1 Úprava povrchu modifikované<br />
betonové vrstvy rotaãní hladiãkou<br />
Fig. 1 Surface treatment of modified<br />
concrete mix with the rotary float<br />
apod., aÏ po zmûnu v˘sledn˘ch vlastností,<br />
jako jsou smr‰tûní, pevnosti, odolnost<br />
a trvanlivost obecnû. Obvykle se k modifikaci<br />
betonu pouÏívá pfiísad, které zpravidla<br />
v˘raznû pÛsobí v urãitém smyslu<br />
a mají i dal‰í vedlej‰í úãinky v promûnné<br />
mífie dle svého charakteru a pouÏité dávky.<br />
Jinou moÏností je pouÏití komplexní<br />
pfiímûsi, sloÏené z fiady chemicky více ãi<br />
ménû aktivních pfiísad i inertních sloÏek,<br />
která pak pÛsobí zmûny v nûkolika smûrech,<br />
resp. souãasnû omezuje prÛvodní<br />
negativní jevy. Taková pfiímûs v˘raznû promûÀující<br />
technologické i v˘sledné parametry<br />
betonu mÛÏe b˘t napfi. na bázi<br />
popílku nebo mikrosiliky.<br />
Mikrosilikou je obecnû naz˘ván kondenzát<br />
kfiemiãit˘ch par velmi jemné amorfní<br />
struktury. Jedná se zpravidla o vedlej‰í<br />
produkt v˘roby ferosilicia a li‰í se tedy ponûkud<br />
podle druhu hlavního finálního<br />
v˘robku, resp. reÏimu tavení a suroviny.<br />
Mikrosilika je na trhu dostupná ve formû<br />
kalÛ, resp. mokr˘ch past nebo suchého<br />
prá‰ku. Typická velikost jejích ãástic se<br />
pohybuje mezi 0,1 aÏ 0,2 mm a jsou tvofieny<br />
dominantnû SiO 2 s dal‰ími pfiímûsemi<br />
v objemu 5 aÏ 10 % hmotnosti.<br />
Mikrosiliku lze charakterizovat jako<br />
umûl˘ pucolán. Její hydraulické vlastnosti<br />
se po aktivaci portlandsk˘m cementem<br />
projevují rÛstem hydrataãního tepla,<br />
urychlen˘m tvrdnutím a nárÛstem v˘sledné<br />
pevnosti betonu. Snad je‰tû v˘znamnûj‰í<br />
je ale její vliv na sloÏení a strukturu<br />
tvrdnoucí cementové pasty. Dochází zde<br />
k formování vût‰ího poãtu men‰ích pórÛ,<br />
neÏ je tomu u smûsi bez modifikace, coÏ<br />
je dáno z ãásti mechanicky, neboÈ tfiení<br />
vyvolané v uloÏené smûsi brání formování<br />
a spojování prostor vyplnûn˘ch vodou,<br />
azãásti chemickou úãastí v hydrataãní<br />
reakci.<br />
Naznaãená charakteristika je velmi<br />
v˘znamná z hlediska odolnosti betonu,<br />
potaÏmo trvanlivosti konstrukcí, protoÏe<br />
vût‰ina procesÛ degradace betonu je spojená<br />
s pÛsobením vody buì jako zdroje<br />
kyslíku pro fiadu reakcí, nebo jen jako migraãního<br />
média pro rÛzné agresivní roztoky,<br />
a nakonec i jako pfiímého destrukãního<br />
ãinitele pfii zmûnû v pevné skupenství.<br />
Pfii urãité dávce mikrosiliky mÛÏeme velice<br />
efektivnû prostupnost tûchto pórov˘ch<br />
kanálkÛ omezit nebo pro kapalnou fázi<br />
vody aÏ zcela vylouãit. Degradaãní procesy<br />
pak mohou probíhat pouze na vnûj‰í kontaktní<br />
plo‰e betonového povrchu a jejich<br />
postup do nitra se v˘raznû zpomalí.<br />
Zfiejmû nejpodstatnûj‰ím momentem<br />
chemického chování mikrosiliky v cementové<br />
pastû je redukce obsahu oxidu vápenatého.<br />
Ten se potom pfii hydrataci mûní<br />
na vápenaté kfiemiãitany bûÏnû nerozpustné,<br />
na rozdíl od pÛvodní formy tzv.<br />
Obr. 2 Dávkování pfiímûsi<br />
do autodomíchávaãe na staveni‰ti<br />
Fig. 2 Batching of admixture<br />
into concrete agitator on site<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002 33
M ATERIÁLY A T ECHNOLOGIE<br />
MATERIALS AND TECHNOLOGIES<br />
Obr. 3 Záchytná jímka z modifikovaného<br />
betonu pod nádrÏí na LTO v provozu<br />
obalovny<br />
Fig. 3 Storage tank from modified<br />
concrete below the light heating oil<br />
tank in the mixing plant<br />
„volného vápna“, které sice po skonãení<br />
hydratace pfii vysychání betonu zatvrdne,<br />
ale pfii dal‰ím kontaktu s vodou je rozpu‰tûno<br />
a ve formû v˘luhÛ odchází z pevné<br />
struktury zanechávající prázdn˘ objem<br />
napfi. pro dal‰í pÛsobení vody. Tento<br />
proces se u bûÏn˘ch betonÛ projevuje<br />
bûlav˘mi povlaky aÏ krápníky nebo inkrustací<br />
v místech na povrchu, kde se tyto<br />
roztoky pohybují.<br />
V prÛbûhu ãasu se popsan˘ stav zhor-<br />
‰uje a s peripetiemi „ucpání“ a nového<br />
rozpou‰tûní tak pomalu startuje jeden<br />
z nejãastûj‰ích degradaãních procesÛ, kter˘<br />
mÛÏe venku skonãit aÏ rozpadem betonu<br />
zpÛsoben˘m opakovan˘m mrznutím<br />
vody.<br />
Pokud se t˘ká technologick˘ch aspektÛ<br />
této modifikace, jde pfiedev‰ím o jiÏ zmi-<br />
Àovanou velikost ãástic, vyvolávající ob-<br />
SloÏení smûsi v kg/m 3 Referenãní smûs Modifikovaná smûs<br />
písek 0/4 DobfiíÀ 820 840<br />
kamenivo 4/8 Zbraslav 366 375<br />
kamenivo 8/16 Zbraslav 642 658<br />
cement 42,5 R Mokrá 346 354<br />
pfiímûs CPD Ad-Mix 50 – 20 + 7,2 kg<br />
voda 196 165<br />
âerstvá objemová hmotnost (mûfiení ) 2 370 kg 2 425 kg<br />
Objemová hmotnost zatvrdlého betonu po 28 dnech 2 372 kg 2 402 kg<br />
Sednutí kuÏele po namíchání 80 mm 75 mm<br />
po 30′ 40 mm 40 mm<br />
Obsah vzduchu v ãerstvé smûsi dle âSN ISO 4848 1,8% 2 %<br />
Kapilární absorpce dle âSN EN 480-5 na oddûlené maltû<br />
stáfií 7 dní po 24 h 1,61 % 0,45 %<br />
po 7 dnech 1,96 % 0,62 %<br />
stáfií 90 dní po 24 h 0,86 % 0,39 %<br />
tatáÏ tûlesa po 7 dnech 1,68 % 0,65 %<br />
stáfií 90 dní<br />
tûlesa uloÏená po 24 h 1,56 % 0,75 %<br />
vsuchu po 7 dnech 2,59 % 1,13 %<br />
Pevnost v tlaku na krychlích dle âSN ISO 4012<br />
7 dní 34 MPa 50,6 MPa<br />
28 dní 40,8 MPa 64,6 MPa<br />
Pevnost v tahu za chybu a tlaku dle âSN ISO 4013<br />
7 dní tah za ohybu 4,46 MPa 7,48 MPa<br />
tlak 37,2 MPa 58,5 MPa<br />
28 dní tah za ohybu 5,61 MPa 9,91 MPa<br />
tlak 42,3 MPa 39,7 MPa<br />
Vodonepropustnost dle âSN EN 12390-8<br />
28 dní max.prÛsak 34 mm 10 mm<br />
( max. hl.prÛsaku ) 16,0 mm 5,8 mm<br />
rovské tfiení mezi ãásticemi základní<br />
smûsi. To má dÛsledky negativní, napfi.<br />
v rychlosti velmi efektivního ztuhnutí smûsi<br />
pro míchání, dopravu a ukládání, ale<br />
naopak i velmi pozitivní v omezení rizika<br />
segregace a vlastnû umoÏnûní reálného<br />
rozvoje torkretov˘ch technologií pfiedev‰ím<br />
mokrou cestou na kvalitativnû vy‰‰í<br />
úrovni.<br />
Dal‰ím dÛsledkem velké jemnosti mikrosiliky<br />
je tendence k rÛstu smr‰tûní tvrdnoucí<br />
cementové smûsi.<br />
Pro praktické pouÏití je tedy Ïádoucí<br />
mikrosiliku doplnit o pfiísady pro ztekucení,<br />
resp. superplastifikaci a systémy<br />
k omezení objemov˘ch zmûn, resp. ‰ífiení<br />
trhlin v poãátcích tuhnutí a tvrdnutí. To<br />
je právû mínûno onou komplexností pfiímûsi<br />
zmínûnou v názvu a úvodu této<br />
stati. Nutnou podmínkou je i dosaÏení<br />
potfiebného rozptylu parametrÛ vstupních<br />
surovin – zde mikrosiliky a v hotové smûsi<br />
Obr. 4 Îelezobetonové podzemní garáÏe<br />
z modifikovaného betonu po<br />
provedení sloupÛ a stûn<br />
– vlhké zrání<br />
Fig. 4 Reinforced concrete underground<br />
garages from modified concrete<br />
after erection of columns and walls<br />
- wet curing<br />
34 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002
Obr. 5 Provádûní raÏené dlaÏby do<br />
ãerstvého povrchu modifikovaného<br />
betonu rampy podzemních garáÏí<br />
Fig. 5 Driven pavement laying in fresh<br />
surface of modified concrete<br />
of a ramp of underground garages<br />
napfi. i cementu. Znamená to pouÏití mikrosiliky<br />
pokud moÏno z jednoho zdroje,<br />
kter˘ vyrábí stejn˘m procesem stále tytéÏ<br />
produkty.<br />
ZávaÏnost této podmínky je ostatnû<br />
analogická jako napfi. u popílkÛ, s nimiÏ<br />
fiada v˘robcÛ betonu udûlala v dobû nepfiíli‰<br />
dávné své zku‰enosti. âím men‰í<br />
bude rozptyl vlastností na vstupu, tím vût-<br />
‰í smysl má mikrosiliku k modifikaci betonu<br />
pouÏít a tím vût‰í je i moÏnost jejího<br />
komplexního doplnûní dal‰ími pfiísadami<br />
aÏ do standardního v˘robku, jako je napfi.<br />
CPD AD-MIX 50. To potom umoÏní snadnou<br />
modifikaci dodané ãerstvé smûsi<br />
hotovou suchou pfiímûsí aÏ pfiímo na staveni‰ti<br />
bez problémÛ s postupem prací,<br />
ztrátov˘mi ãasy v dopravû apod.<br />
Úãinky modifikaãních pfiísad se bûÏnû<br />
hodnotí zmûnou sledované vlastnosti<br />
oproti srovnávací smûsi. Pro úãely tohoto<br />
srovnání byly pouÏity následující skladby<br />
betonov˘ch smûsí, koncipované z hlediska<br />
stejné zpracovatelnosti a dávky pojiva.<br />
Tabulka ukazuje pfiehledné porovnání<br />
jejich sloÏení a namûfien˘ch hodnot [1].<br />
Z uveden˘ch srovnání je patrn˘ pozitivní<br />
efekt pfii sníÏení potfiebného mnoÏství<br />
zámûsové vody pro dosaÏení stejné konzistence.<br />
To se pfiíznivû promítne do pórovitosti<br />
zatvrdlého betonu. V˘znamnû se<br />
sniÏuje jeho vodonepropustnost a vzrÛstají<br />
hodnoty mechanick˘ch pevností.<br />
Uvedené zku‰ební postupy nemohly<br />
postihnout odolnost proti vyluhování pfii<br />
dlouhodobém styku s vodou, která je<br />
M ATERIÁLY A T ECHNOLOGIE<br />
MATERIALS AND TECHNOLOGIES<br />
v‰ak potvrzena dlouholet˘m sledováním<br />
proveden˘ch objektÛ, jako jsou jímky,<br />
nádrÏe, podzemní zdi, ‰achty, podlahy<br />
apod.<br />
Podobnû zde není dokumentována<br />
odolnost proti vzniku a ‰ífiení trhlin. Tato<br />
vlastnost se sleduje napfi. tzv. kor˘tkovou<br />
zkou‰kou, která mÛÏe slouÏit k relativnímu<br />
hodnocení. V pfiímûsi CPD Ad-Mix 50<br />
je zaji‰tûna pfiídavkem nûkolika druhÛ<br />
a velikostí rozpt˘len˘ch vláken.<br />
K tomu, aby mohl b˘t modifikovan˘<br />
beton efektivnû vyuÏit, je ov‰em tfieba<br />
správnû navrhovat nejen smûs samotnou,<br />
ale i postup zpracování, o‰etfiení<br />
avneposlední fiadû i fiízeného smr‰Èování;<br />
tzn. minimalizovat v‰emi postupy velikost<br />
trhlin.<br />
Modifikovan˘ beton s pfiímûsí na bázi<br />
mikrosiliky (CPD Ad-Mix 50) pfiedãí v fiadû<br />
ohledÛ srovnávací bûÏnou smûs. Lze jej<br />
úspû‰nû vyuÏít tam, kde nestaãí trvanlivost<br />
nebo odolnost obyãejného betonu.<br />
MÛÏe pfiitom jít o podmínky prostfiedí<br />
(i chemického) stejnû jako o parametry<br />
mechanické, rychlost nárÛstu pevnosti<br />
apod.<br />
Tento beton je vhodn˘ pro stavební<br />
konstrukce nebo jejich ãásti, které by bylo<br />
v budoucnu problematické opravovat<br />
napfi. z dÛvodu obtíÏné pfiístupnosti nebo<br />
velk˘ch ekonomick˘ch ztrát spojen˘ch<br />
s v˘padkem v˘robních technologií, nesen˘ch<br />
tûmito stavebními konstrukcemi.<br />
V fiadû pfiípadÛ mÛÏe modifikace betonové<br />
smûsi vést i ke zjednodu‰ení technologie,<br />
pokud napfi. taková primární ochrana<br />
postaãí pro urãitou expozici agresivním<br />
spodním nebo prÛmyslov˘m vodám.<br />
Vhodné uplatnûní lze najít i v oblasti<br />
sanací, kdy je tfieba doplÀovat zcela rozru-<br />
‰ené ãásti konstrukcí. Cena sanace pfii<br />
pouÏití speciálních hmot mÛÏe b˘t v tako-<br />
Obr. 6 Detail provádûní úpravy povrchu<br />
modif. bet. mostovky striáÏí – most<br />
do Ïelezáren v Tfiinci<br />
Fig. 6 Detail of surface treatment<br />
of modified concrete of the bridge<br />
deck by means of striation - bridge<br />
to iron works in Tfiinec<br />
vém pfiípadû neúmûrnû vysoká a pouÏití<br />
obyãejného betonu mÛÏe zase pfiinést<br />
pouze opakování poruchy v relativnû krátké<br />
dobû, jestliÏe pfiíãina po‰kození napfi.<br />
u chemick˘ch technologií pÛsobí dál.<br />
Potom je pouÏití modifikovaného betonu<br />
zajímavé technicky i ekonomicky.<br />
Modifikace základní smûsi aÏ v domíchávaãi<br />
na staveni‰ti umoÏÀuje operativnû<br />
rozhodovat o jeho pouÏití bez nárokÛ<br />
na zvlá‰tní technologie ve srovnání s bûÏnou<br />
betonáÏí.<br />
VyuÏití takto modifikovaného betonu je<br />
u nás zatím bohuÏel stále v poãáteãní fázi,<br />
na rozdíl od technologicky vyspûlej‰ích<br />
oblastí jako jsou Kanada, Japonsko, Korea,<br />
nebo skandinávské státy, kde uÏ fiádovû<br />
desítky let patfií mezi betonáfiské technologie<br />
vy‰‰í kvalitativní úrovnû.<br />
Literatura<br />
[1] Zpráva KÚ âVUT Praha ã. 01 1251,<br />
únor 2002 (J. Kolísko), protokol<br />
o zkou‰ce ã. 246 01/EXPO<br />
[2] Protokol o zkou‰ce KÚ âVUT Praha<br />
ã.5/95/LTB, 31.7.1995 (V.Pumpr)<br />
[3] Firemní materiály SAMAN servis,<br />
spol. s r.o.<br />
Ing. Vítûzslav Vacek, CSc.<br />
SAMAN servis, spol. s r. o.<br />
Lucemburská 2, 130 00 Praha 3<br />
tel.: 02 6600 1209<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002 35
M ATERIÁLY A T ECHNOLOGIE<br />
MATERIALS AND TECHNOLOGIES<br />
T E C H N O L O G I E P R O V ¯ R O B U C E M E N T O B E T O N O V ¯ C H<br />
K R Y T Ò V O Z O V E K A L E T I · T N Í C H P L O C H<br />
T E C H N O L O G I E S F O R C O N S T R U C T I O N O F C E M E N T<br />
C O N C R E T E P A V E M E N T S O F R O A D W A Y S A N D<br />
A I R F I E L D A R E A S<br />
V L ADIMÍR W E ISS<br />
V˘stavba cementobetonov˘ch krytÛ provádûn˘ch<br />
z provzdu‰nûného a superplastifikovaného<br />
betonu je na vysoké úrovni.<br />
Inovace se oãekávají v uÏití pfiísady<br />
kfiemiãit˘ch úletÛ, v aplikaci drátkobetonu<br />
a samozhutniteln˘ch betonÛ.<br />
The construction of cement concrete<br />
pavements, made of aerated and superplasticized<br />
concrete, is on a high level.<br />
Innovations are to be expected – the use<br />
of silica fume additives, the use of steelfibre-reinforced<br />
concrete or self-compacting<br />
concretes.<br />
Cementobetonové kryty pro silniãní<br />
vozovky a leti‰tní plochy mají fiadu v˘hod<br />
i nev˘hod. Pro leti‰tû s provozem tûÏk˘ch<br />
letadel pfiedstavují jedinou pfiijatelnou<br />
alternativu. Kromû pÛsobení svisl˘ch<br />
i vodorovn˘ch sil jsou vystaveny obrusu<br />
a otluku, smr‰Èování, teplotním a vlhkostním<br />
zmûnám (vãetnû jejich gradientÛ po<br />
tlou‰Èce vozovky), tepeln˘m ‰okÛm (od<br />
rozmrazovacích solí, od v˘fukov˘ch plynÛ<br />
letadel s kolm˘m startem), chemicky<br />
agresivním látkám (rozmrazovací soli)<br />
a mrazov˘m cyklÛm. Povrch krytu musí<br />
téÏ zabraÀovat smykÛm vozidel ãi letadel.<br />
Zpravidla se tyto kryty navrhují z prostého<br />
betonu, kvÛli omezení vzniku trhlin od<br />
objemov˘ch zmûn jsou rozdûleny kontrakãními<br />
ãi dilataãními spárami a pro<br />
vysoká zatíÏení dosahují znaãn˘ch tlou‰-<br />
tûk. VyztuÏení sice umoÏÀuje tlou‰Èky sní-<br />
Ïit a rozestupy mezi spárami zvût‰it, pfiedpûtí<br />
pomocí pfiedpínací v˘ztuÏe, klínÛ<br />
nebo blokÛ talífiov˘ch lisÛ pak dovoluje<br />
spáry zcela vynechat. KvÛli obtíÏnûj‰ímu<br />
provádûní se v‰ak takovéto kryty navrhují<br />
jen zfiídka. V˘jimeãnû nebo provizornû se<br />
cementobetonové kryty zfiizují pokládáním<br />
prefabrikovan˘ch panelÛ.<br />
Vzhledem k vysok˘m nárokÛm na<br />
cementobetonové kryty je technologii pro<br />
jejich budování vûnována odedávna velká<br />
pozornost. Pfied druhou svûtovou válkou<br />
byl u nás vyvinut tzv. silniãní cement pro<br />
dosaÏení vysoké ohybové pevnosti a nízkého<br />
smr‰tûní. <strong>Beton</strong> krytÛ byl úãinnû<br />
zhutÀován pomocí fini‰erÛ, dávno pfiedtím,<br />
neÏ se u nás zaãalo pouÏívat pro jiné<br />
druhy konstrukcí vibrace. Pozdûji bylo zavedeno<br />
provzdu‰Àování betonu krytÛ za<br />
úãelem zaji‰tûní jejich mrazuvzdornosti,<br />
coÏ je v na‰ich klimatick˘ch podmínkách<br />
s ãetn˘mi mrazov˘mi cykly velmi dÛleÏité.<br />
V˘znamn˘ pokrok nastal v druhé polovinû<br />
20. století ztekucováním betonov˘ch<br />
smûsí pomocí superplastifikátorÛ, vût‰inou<br />
sulfonovan˘ch oligokondenzátÛ formaldehydu<br />
s melaminem nebo naftalénem,<br />
jeÏ sterick˘m pÛsobením dispergují<br />
zrna cementu a umoÏÀují tak sníÏit vodní<br />
souãinitel minimálnû o hodnotu 0,05 pfii<br />
zachování stejné zpracovatelnosti (málo<br />
v˘hodné obyãejné plastifikátory, zpravidla<br />
lignosulfonanové, dispergují zrna cementu<br />
elektrostaticky).<br />
Dnes je provádûní cementobetonov˘ch<br />
krytÛ vysoce mechanizováno. <strong>Beton</strong>ová<br />
smûs je pfiipravována v centrálních v˘robnách<br />
vybaven˘ch míchaãkami s nucen˘m<br />
pohybem smûsi, na stavby se dováÏí za<br />
stálého domíchávání v mixech a tam se<br />
zpracovává pomocí fini‰erÛ v pruzích<br />
pozoruhodné ‰ífiky (obr. 1). Tyto smûsi<br />
vykazují dobrou zpracovatelnost, pfiíznivé<br />
pevnosti i ostatní uÏitné vlastnosti zhotoven˘ch<br />
betonÛ, vãetnû vysoké stejnorodosti.<br />
Pro sníÏení napûtí od zatíÏení pfii<br />
okrajích pruhÛ a polí se mohou spáry vyztuÏit<br />
zavibrováním ocelov˘ch trnÛ s jednostrannû<br />
zru‰enou soudrÏností. Potfiebné<br />
drsnosti povrchu krytu se dosahuje<br />
uÏitím vhodného kameniva a sloÏením<br />
smûsi, vym˘váním povrchu, popfiípadû<br />
zaválcováním karborundového písku do<br />
ãerstvého povrchu krytu nebo dodateãn˘m<br />
zfiízením protikluzové vrstvy (napfi.<br />
polymercementové).<br />
V blízké budoucnosti je tfieba poãítat<br />
s vyuÏíváním vysoce pevn˘ch betonÛ<br />
i pro cementobetonové kryty. Vysok˘ch<br />
pevností se u nich dosahuje nejãastûji<br />
jemn˘mi kfiemiãit˘mi úlety (koloidní<br />
SiO 2 ) v mnoÏství okolo 10 % hmotnosti<br />
cementu (jako pfiímûs nebo náhrada),<br />
ato souãasnû s pfiísadou superplastifikátoru.<br />
Relativnû men‰í zv˘‰ení pevnosti<br />
ohybové ve srovnání s pevností tlakovou<br />
lze pfiitom vyrovnat disperzním vyztuÏením<br />
(viz níÏe), popfiípadû téÏ kombinací<br />
cementového a kompatibilního epoxidového<br />
pojiva. Obdobnou, av‰ak men‰í<br />
úãinnost má náhrada asi 30 % hmotnosti<br />
cementu jemn˘m létav˘m popílkem,<br />
av‰ak opût za pfiedpokladu plného ztekucení<br />
smûsi pomocí superplastifikátorÛ.<br />
Perspektivní smûr pfii v˘stavbû cementobetonov˘ch<br />
krytÛ pfiedstavuje rozpt˘le-<br />
Obr. 1 Moderní fini‰er pro pokládání<br />
cementobetonového krytu ve dvou<br />
vrstvách<br />
Fig. 1 A modern finisher for casting<br />
of cement concrete pavements<br />
in two layers<br />
36 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002
né (disperzní) vyztuÏování betonu (za<br />
nûÏ ov‰em nelze pokládat vyztuÏování<br />
bûÏn˘mi ocelov˘mi sítûmi s oky o velikosti<br />
100 mm nebo více, kter˘m se dosáhne<br />
pouze rovnomûrnûj‰ího rozdûlení<br />
trhlin a zmen‰ení jejich rozevfiení). Pro<br />
masivní kryty pfiipadají v úvahu vlákna<br />
plastová, nyní jiÏ i alkalivzdorná sklenûná,<br />
popfiípadû i grafitová, anebo ocelové drátky<br />
(pokusnû téÏ drátky z taveného ãediãe).<br />
Podle toho se u nás tento materiál<br />
naz˘vá vláknobeton nebo drátkobeton.<br />
Náhodnû rozpt˘lená vlákna jsou dlouhá<br />
nûkolik mm, drátky pak nejv˘‰e nûkolik<br />
desítek mm. Pfii obvyklém zpÛsobu betonáÏe<br />
nemÛÏe disperzní vyztuÏení z technologick˘ch<br />
dÛvodÛ pfiesáhnout nûkolik<br />
desetin procent objemov˘ch. BûÏnû pou-<br />
Ïívaná vlákna polypropylénová, která mají<br />
více neÏ o jeden fiád niωí modul pruÏnosti<br />
neÏ beton, nepfiedstavují nosnou v˘ztuÏ<br />
vzdorující vnitfiním statick˘m tahov˘m<br />
silám, av‰ak zabraÀují vzniku trhlin od<br />
smr‰Èování a podstatnû zvy‰ují houÏevnatost<br />
betonu. Ani ocelové drátky nejsou<br />
s to, vzhledem k omezenému procentu<br />
vyztuÏení, pfiená‰et velké vnitfiní statické<br />
tahové síly, av‰ak energetick˘m pÛsobením<br />
(v souladu s lomovou mechanikou)<br />
ponûkud zvy‰ují tahovou i ohybovou<br />
pevnost betonu. JestliÏe se pouÏijí<br />
jako doplÀková v˘ztuÏ nosné v˘ztuÏe<br />
z ocelov˘ch sítí, zamezí vzniku prÛbûÏn˘ch<br />
trhlin a pfiíslu‰né deformace se roz-<br />
R E C E N Z E<br />
I VAN G SCHWENDT A KOL.:<br />
V OZOVKY, MATERIÁLY<br />
A TECHNOLÓGIE<br />
Vydalo nakladatelství JAGA group<br />
Bratislava 2001, 207 stran<br />
V krátké dobû vy‰lo pokraãování prvního<br />
dílu odborné publikace z oblasti silniãních<br />
vozovek „Vozovky, kon‰trukcie a ich dimenzovanie“<br />
z roku 1999. Autor, Prof.<br />
Ing. Ivan Gschwendt, DrSc., si pro zpracování<br />
dal‰ího dílu pfiizval spoluautory ze<br />
Stavební fakulty STU Bratislava, a pracovníky<br />
V˘zkumného ústavu inÏen˘rsk˘ch<br />
staveb-Cesty, s. r. o.<br />
Cílem publikace je podat pfiehled technologick˘ch<br />
postupÛ pfii stavbû rÛzn˘ch<br />
druhÛ a typÛ silniãních vozovek. Autofii se<br />
odvolávají na odkaz rozsáhlé práce Prof.<br />
M ATERIÁLY A T ECHNOLOGIE<br />
MATERIALS AND TECHNOLOGIES<br />
Obr. 2 Dispergaãní pÛsobení<br />
samozhutÀující pfiísady na zrna<br />
cementu<br />
a) v první fázi po smoãení zrn<br />
elektrostatické<br />
b) v dal‰í fázi i stérické<br />
Fig. 2 Dispersing action<br />
of a self-compacting admixture<br />
on cement grains<br />
a) in the first phase after wetting -<br />
electrostatical one<br />
b) in the further - also steric one<br />
dûlí do mnoha strukturních trhlinek, jeÏ<br />
nenaru‰ují nosnou funkci struktury betonu<br />
a nepfiedstavují nebezpeãí z hlediska<br />
koroze v˘ztuÏe. Tato kombinace umoÏÀuje<br />
provádût bezesparé vyztuÏené cementobetonové<br />
kryty (alespoÀ na betonovan˘ch<br />
pruzích).<br />
U dvousmûrnû vyztuÏen˘ch krytÛ stojí<br />
téÏ za úvahu vylouãit, resp. omezit vznik<br />
trhlin od objemov˘ch zmûn uÏitím rozpínav˘ch,<br />
resp. nesmr‰tiv˘ch cementÛ typu<br />
K podle znaãení ACI, jeÏ se v USA vyrábûjí<br />
jiÏ prÛmyslovû.<br />
Pfievratem v blízké budoucnosti zfiejmû<br />
bude zavedení samozhutniteln˘ch betonÛ,<br />
které vyplní urãen˘ prostor a nepotfiebují<br />
dal‰í hutnûní. Ztekucující pfiísadu zde<br />
tvofií modifikované polykarboxilátové étery,<br />
které pÛsobí na cementová zrna zprvu<br />
elektrostaticky (obr. 2a) a následnû i stericky<br />
(obr. 2b), ãímÏ zaruãují na rozdíl i od<br />
nejlep‰ích superplastifikátorÛ plnou teku-<br />
J. ·pÛrka (Silniãní stavitelství II-Stavba silnic<br />
a dálnic, Bratislava, SNTL/ALFA 1969),<br />
která, sice jiÏ star‰ího data, je oblíbena<br />
v praxi.<br />
Kniha má celkem 207 stran s bohat˘m<br />
obrazov˘m vybavením schématy a fotografiemi.<br />
Cenn˘ je bohat˘ rejstfiík pouÏité<br />
literatury obsahující monografie, studie,<br />
v˘zkumné zprávy, technické normy a katalogy.<br />
NáplÀ, ãlenûná do 9 kapitol s nejrozsáhlej‰í<br />
ãástí o v˘robû a zpracování asfaltov˘ch<br />
smûsí, zahrnuje:<br />
• pouÏívané materiály od kameniva po<br />
cementová a asfaltová pojiva, vãetnû<br />
zkou‰ení jejich vlastností,<br />
• stavbu zemního tûlesa,<br />
• drenáÏní, filtraãní a ochranné vrstvy,<br />
• nestmelené a stmelené podkladové<br />
materiály, opût vãetnû nutn˘ch zkou‰ek,<br />
• vrstvy z asfaltov˘ch smûsí, kde jsou uvedeny<br />
i poÏadavky na pokládku a hutnûní,<br />
frézování i recykláÏ (R-materiály je<br />
tost betonové smûsi pfii nízk˘ch vodních<br />
souãinitelích. Samozhutnitelné betony se<br />
zaãínají aplikovat i u nás, zatím jen v exponovan˘ch<br />
pfiípadech (konstrukce velmi<br />
hustû vyztuÏené, se sloÏit˘mi prÛfiezy<br />
atd.), av‰ak lze oãekávat, Ïe tento materiál<br />
v betonovém stavitelství zcela pfievládne<br />
a bude se pouÏívat i pro kryty vozovek<br />
a leti‰tních ploch. Tím se podstatnû zmûní<br />
technologie jejich provádûní, vylouãí se<br />
tûÏké mechanizmy a usnadní se provádûní<br />
krytÛ vyztuÏen˘ch.<br />
Vypracováno v rámci v˘zkumného zámûru<br />
MSM 210000001 „Funkãní zpÛsobilost<br />
a optimalizace stavebních konstrukcí“<br />
Doc. Ing. Vladimír Weiss, CSc.<br />
Fakulta stavební âVUT v Praze<br />
Katedra betonov˘ch konstrukcí a mostÛ<br />
Thákurova 7, 166 29 Praha 6<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002 37<br />
a)<br />
b)<br />
oznaãení pro vybouranou<br />
a upravenou<br />
stavební smûs),<br />
•tenké asfaltové vrstvy<br />
vãetnû nátûrÛ a postfiikÛ<br />
a jejich zkou‰ek,<br />
• poslední kapitola se<br />
zab˘vá cementobetonov˘mi<br />
vozovkami,<br />
vãetnû poÏadavkÛ na<br />
jejich kvalitu a zkou-<br />
‰ení.<br />
Publikace srozumitelnou formou nejen<br />
vysvûtluje a objasÀuje poÏadavky norem<br />
a pfiedpisÛ, ale upozorÀuje i na moÏné<br />
chyby v praxi.<br />
Kniha má pfiedpoklady poskytnout odborné<br />
informace investorÛm a správcÛm<br />
komunikací, technikÛm stavebních firem<br />
ke zlep‰ení managementu silniãních staveb.<br />
Doc. Ing. Petr Slab˘, CSc.<br />
Fakulta stavební âVUT v Praze
M ATERIÁLY A T ECHNOLOGIE<br />
MATERIALS AND TECHNOLOGIES<br />
M E T O D I K A S L E D O V Á N Í S T A V U H Y D R A T A C E C E M E N T U<br />
M E T H O D S O F M O N I T O R I N G T H E H Y D R A T I O N P R O C E S S<br />
O F C E M E N T<br />
V RATISLAV T YDLITÁT,<br />
J AROSLAV P A VLÍK,<br />
R OBERT â ERN¯<br />
Obsah volné vody v cementové pastû,<br />
maltû nebo v betonu charakterizuje prÛbûh<br />
hydratace cementu v dané smûsi.<br />
Znalost zmûny obsahu volné vody v ãase<br />
umoÏÀuje posuzovat prÛbûh tuhnutí<br />
a nárÛst mechanick˘ch vlastností. V ãlánku<br />
je popsána metodika mûfiení zmûn<br />
obsahu volné vody v hydratující smûsi<br />
a interpretace tûchto mûfiení pro vyuÏití<br />
ve stavební praxi.<br />
Free water content in cement paste,<br />
cement mortar or concrete shows the<br />
course of cement hydration in a given<br />
mixture. The knowledge of variations of<br />
free water content in time makes it possible<br />
to assess the course of setting and<br />
the increase of mechanical properties. In<br />
the paper, the measuring techniques for<br />
determination of free water content in<br />
the hydrating mixture and their interpretation<br />
for an application in the building<br />
practice are described.<br />
Je dobfie známo, Ïe v období tuhnutí, kdy<br />
je moÏno tvarovû zpracovat betonovou<br />
smûs, probíhají mezi slínkov˘mi fázemi<br />
a vodou hydrataãní dûje, jejichÏ v˘sledkem<br />
je postupn˘ vznik porézního materiálu<br />
– betonu – o mûfiitelné pevnosti<br />
v tlaku ãi tahu. Od urãitého okamÏiku zaãínají<br />
narÛstat parametry mechanické pevnosti<br />
z nulov˘ch hodnot aÏ na pevnosti<br />
hodnocené v dobû 28 dní stáfií betonu.<br />
V poãáteãním období, kdy je beton<br />
dobfie zpracovateln˘, ve smûsi ub˘vá nezhydratované<br />
vody s ãasem nelineárnû<br />
a stav látkové pfiemûny pfii hydrataci je<br />
moÏno popsat urãením okamÏitého obsahu<br />
této nezhydratované – volné – vody.<br />
To ov‰em platí za pfiedpokladu, Ïe hydratace<br />
probíhá bez úbytku vody jin˘mi<br />
neÏ chemick˘mi procesy hydratace. Pfii<br />
takovém sledování se voda nesmí znatelnû<br />
odpafiovat, vsakovat do sousedního<br />
porézního prostfiedí, ãi jinak transportovat<br />
vnû mûfieného vzorku.<br />
Pro úãinnûj‰í sledování hydratace se<br />
ãasto mûfií systém voda a cement tj. ce-<br />
mentová pasta. Nûktefií autofii sledovali<br />
také mûnící se obsah vody u malt. Poãáteãní<br />
stav past se popisuje pomûrem vody<br />
k cementu, vodním souãinitelem. Malty<br />
se vedle vodního souãinitele charakterizují<br />
pomûrem písek/cement.<br />
N EELEKTRICKÉ METODY<br />
SLEDOVÁNÍ VODY V HYDRATUJÍCÍ<br />
SMùSI<br />
Úloha sledovat hydrataãní dûj mûfiením<br />
nezreagované vody není snadná. Pfiímé<br />
urãení obsahu vody su‰ením pfii zv˘‰ené<br />
teplotû (obvykle 105 °C) vede k znaãnému<br />
urychlení hydratace a v˘sledek nevystihuje<br />
reálné podmínky hydratace pfii<br />
atmosférick˘ch teplotách bûÏného tuhnutí.<br />
Su‰ení ve vakuu trvá pfii 20 °C pomûrnû<br />
dlouho, i bûhem této doby v‰ak pasta<br />
dále hydratuje, coÏ vede k v˘raznému<br />
zkreslení v˘sledkÛ. Chemické váÏkové stanovení<br />
vody vym˘váním a vysu‰ením<br />
vodu rozpou‰tûjícími, nehydratujícími tekutinami<br />
(alkohol, propylalkohol, aceton<br />
a smûsi rozpou‰tûdel) je pracné a získá<br />
se pfii nûm jedin˘ bod ãasové závislosti.<br />
Dal‰í chemické stanovení – karbidová<br />
metoda – mûní nezhydratovanou vodu<br />
pomocí reakce s karbidem vápníku na<br />
acetylen a hydroxid vápenat˘. Urãí se tlak<br />
vzniklého acetylenu v uzavfiené nádobû.<br />
Velmi mal˘mi póry v hydratující cementové<br />
pastû se uvolÀuje nezreagovaná voda<br />
velmi pomalu a poÏadované krátké doby<br />
stanovení vlhkosti se nedosáhne [1, 2, 3].<br />
Mezi fyzikální vlastnosti a metody, pomocí<br />
nichÏ by se prÛbûh vlhkosti v dobû<br />
tuhnutí sledoval, je moÏno uvést metodu<br />
sledování objemov˘ch zmûn pfii hydrataãních<br />
reakcích slínku. Praktické mûfiení ãasové<br />
závislosti objemové hmotnosti cementové<br />
pasty hydrostatickou váhou popisuje<br />
Paulini [4]. Metoda sleduje od pfiidání<br />
vody nepfietrÏit˘m zaznamenávan˘m<br />
váÏením objemové zmûny tuhnoucí pasty,<br />
kde ve‰keré póry jsou zaplnûny vodním<br />
roztokem iontÛ z cementu. Pfiedpokládáme,<br />
Ïe pfii smísení cementu s vodou se<br />
nezavedl do smûsi Ïádn˘ vzduch. Derivací<br />
takové závislosti hmotnosti na ãase je moÏno<br />
získat prÛbûh rychlosti objemov˘ch<br />
zmûn tuhého podílu porézní pasty v ãase.<br />
Kalorimetrická mûfiení rychlosti v˘voje<br />
hydrataãního tepla cementu charakterizují<br />
rychlost hydrataãních reakcí v poãáteãní<br />
fázi tuhnutí.<br />
Metodou nukleární magnetické resonance<br />
lze sledovat [5] rÛzná stadia hydratace<br />
cementu a rozli‰it vodu krystalovou,<br />
vodu v gelov˘ch pórech a vodu v kapilárních<br />
pórech.<br />
Sledování hydratace cementu v raném<br />
stadiu uveden˘mi metodami pfiispûlo<br />
kznalostem hydrataãního procesu. Metody<br />
jsou vázány na laboratorní pfiístroje<br />
a prostfiedí nebo neumoÏÀují definovanû<br />
sledovat nezhydratovanou vodu v raném<br />
stadiu hydratace (metoda karbidová).<br />
E LEKTRICKÉ METODY<br />
Elektrick˘ kondenzátor s vlhk˘m materiálem<br />
mezi elektrodami vykazuje znaãnou<br />
zmûnu kapacity, pokud se vlhkost zmûní.<br />
Na principu tohoto jevu bylo vypracováno<br />
mnoho mûfiicích metod. Star‰í metody<br />
mûfiily pfii nízk˘ch frekvencích stfiídavého<br />
proudu. Novûji se k mûfiení pouÏívají metody<br />
s frekvencemi proudÛ stovek kHz aÏ<br />
desítek MHz. Takové metody v rÛzném<br />
uspofiádání ke sledování zmûn v tuhnoucí<br />
cementové pastû pouÏili autofii pfii frekvenci<br />
400 kHz [6] a KuráÏ a kol. pfii frekvenci<br />
60 MHz [7, 8]. Na obr. 1 je mûfiicí<br />
kondenzátor s tlou‰Èkou vrstvy mezi elektrodami<br />
50 mm. Mûfien˘m signálem<br />
úmûrn˘m vlhkosti je zde elektrické napûtí,<br />
které je moÏno zaznamenávat v ãase<br />
a pfii tuhnutí cementové pasty nebo malty,<br />
a ze záznamu napûtí na ãase lze vyãíst,<br />
kdy do‰lo k poklesu obsahu volné vody<br />
hydratací.<br />
M ETODA IMPULSNÍ TECHNIKY<br />
Autofii pouÏili ke sledování hydratace cementové<br />
pasty metodu velmi krátk˘ch<br />
elektrick˘ch pulsÛ [9]. Aparatura se skládá<br />
ze zdroje elektrick˘ch pulzÛ o dobû trvání<br />
250 ps pfii napûtí 30 V. Vzniklé odezvy<br />
zachycené po prÛchodu vysokofrekvenãního<br />
signálu vrstvou hydratujícího materiálu<br />
se fotografují na obrazovce oscilografu<br />
na digitální záznam. Materiálové elektrické<br />
vlastnosti vzorku hydratující látky se vyhodnocují<br />
mûfiením polohy maxim a po-<br />
38 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002
klesu amplitudy. Aparatura se skládá ze<br />
zdroje pulsÛ, ze dvou anténních vysílaãÛ/pfiijímaãÛ<br />
a z osciloskopu pro zobrazení<br />
velmi rychl˘ch dûjÛ (obr. 2).<br />
M ETODIKA SLEDOVÁNÍ<br />
HYDRATACE CEMENTU A BETONU<br />
Dle na‰ich mûfiení dochází bûhem poãáteãní<br />
hydratace aÏ do poãátku nárÛstu<br />
pevnosti u cementové pasty o vodním<br />
souãiniteli v/c = 0,3 u cementu znaãky<br />
42,5 R k nelineární zmûnû vlhkosti v ãase,<br />
která po 7 hodinách dosahuje aÏ 9 hmotnostních<br />
%. V betonové smûsi, která obsahuje<br />
300 kg cementu a 120 kg vody na<br />
m 3 smûsi, o hmotnosti 2300 kg/m 3 , je<br />
odtud moÏno odhadnout pokles pfii tuhnutí<br />
o 1,6 hmotnostních % vlhkosti. Metoda<br />
detekce tohoto poklesu vlhkosti bûhem<br />
tuhnutí vyÏaduje citlivou a stabilní<br />
mûfiicí metodu. Autory pouÏitá impulsní<br />
metoda umoÏÀuje zachytit zmûnu vlhkosti<br />
pfii tuhnutí na vzorku betonu<br />
o tlou‰Èce 125 mm, jak lze pfiepoãítat na<br />
základû mûfiení na vzorcích pasty o tlou‰Èce<br />
23 mm s pfiihlédnutím k hodnotû reálné<br />
permitivity kameniva pod 4. Lze tedy<br />
sledovat prÛbûh poãáteãní hydratace na<br />
kostkách o hranû 100 mm vytvofien˘ch<br />
v plastov˘ch formách. Generátor impulsÛ<br />
trvajících 250 ps, o napûtí v maximu 30<br />
V na impedanci 75 ohm je zafiízení pfienosné<br />
(200 x 200 x 70 mm). Detekãní,<br />
zobrazovací oscilograf pro vlnová klubka<br />
o frekvenci 6,7 GHz je typické laboratorní<br />
zafiízení, které vyÏaduje stabilní polohu<br />
a teplotu. K trvalé registraci dvojice vlno-<br />
Literatura<br />
[1] Podûbradská J. a kol.: Determination<br />
of moisture content in hydrating<br />
cement paste using the calcium carbide<br />
method, Ceramics-Silikáty 44<br />
(1) 34-38 (2000)<br />
[2] Madûra J. a kol.: Monitorování hydrataãních<br />
procesÛ v cementové pastû<br />
karbidovou metodou, Stavební obzor<br />
4/2000, 121-122<br />
[3] âern˘ R. a kol.: VyuÏití karbidové<br />
metody k monitorování hydrataãních<br />
procesÛ v tuhnoucím betonu,<br />
5. mez. symp. MOSTY 2000, Brno,<br />
sb. str. 221-224<br />
[4] Paulini P.: A weighting method for<br />
cement hydration, 9 th Int. Congress<br />
on the Chemistry of Cement, Proc.<br />
p. 248-254<br />
[5] Wolter B., Dobmann G.: Nuclear<br />
magnetic resonance as a tool for the<br />
M ATERIÁLY A T ECHNOLOGIE<br />
MATERIALS AND TECHNOLOGIES<br />
Obr.1 Pfiístroj ke kapacitnímu mûfiení<br />
vlhkosti v hydratující cementové<br />
smûsi tlou‰Èky 50mm<br />
Fig. 1 Device for capacity measurement of<br />
moisture in hydrating cement mix<br />
with a thickness of 50 mm<br />
v˘ch klubek (jednoho bez zpoÏdûní<br />
a útlumu vzorkem, druhé po prÛchodu<br />
vlhk˘m vzorkem) je nutno zachytit jejich<br />
souãasn˘ obraz digitálním fotoaparátem<br />
a následnû ho zpracovat v poãítaãi.<br />
D ISKUSE<br />
Metoda kapacitní mÛÏe slouÏit k sledování<br />
úbytku nezhydratované vody na horním<br />
povrchu, kter˘ není v bednûní. Pfii<br />
vysychání volného povrchu do atmosféry<br />
ov‰em není splnûna podmínka zadrÏování<br />
ve‰keré vody v hydratující smûsi. Údaje<br />
o prÛbûhu obsahu nezhydratované vody<br />
jsou naproti tomu zajímavé právû pfied<br />
odbednûním.<br />
Impulsní metoda i kapacitní metoda jsou<br />
vhodné pro sledování poãáteãního úbytku<br />
nezreagované vody ve vzorku betonu<br />
v provozní nebo zku‰ební stavební laboratofii.<br />
K mûfiení na betonu v ocelovém bednûní<br />
nebo hustû armovaného betonu ji<br />
vzhledem k absorpci impulsÛ v oceli nelze<br />
pouÏít. Mûfiení na prostém betonu v dfievûném<br />
bednûní vrstvy vlhkého dfieva<br />
natolik zkreslí, Ïe je nelze vyhodnotit.<br />
Metody lze pouÏít pro modelovou<br />
zkou‰ku hydratace betonové smûsi v pfiípadech,<br />
kdy je nutno znát dost pfiesnû<br />
prÛbûh tuhnutí a minimálního nárÛstu<br />
characterisation of concrete in different<br />
stages of its development, Int.<br />
Symp. Non-Destructive Testing in Civil<br />
Engeneering 1995, p. 181-188<br />
[6] Tydlitát V. a kol.: PouÏití kapacitní<br />
metody ke sledování vlhkosti v raném<br />
stadiu hydratace cementové malty,<br />
Stavební obzor 5/2000, 151–153<br />
[7] KuráÏ V., Matou‰ek J., Lito‰ J.: Mûfiení<br />
vlhkosti betonov˘ch vzorkÛ dielektrickou<br />
metodou, SO 1/2000, 51-54<br />
[8] KuráÏ V., Matou‰ek J., Lito‰ J.: Vliv<br />
teploty na mûfiení vlhkosti betonov˘ch<br />
vzorkÛ dielektrickou metodou,<br />
Stavební obzor 5/2001, 141-144<br />
[9] Pavlík J. a kol.: Application of a microwawe<br />
impulse technique to the<br />
measurement of free water content<br />
in early hydratation stages of cement<br />
paste. Cem. Concr. Res. (submitted<br />
to publication)<br />
Obr. 2 Zafiízení k impulsnímu mûfiení<br />
obsahu vlhkosti v cementové pastû<br />
nebo betonu<br />
Fig. 2 Equipment for impulse<br />
measurement of moisture volume in<br />
cement paste or concrete<br />
pevnosti betonu s ohledem na to, aby<br />
odbednûní nebylo pfiedãasné. Je moÏno<br />
téÏ vysledovat dobu, kdy je mechanická<br />
pevnost je‰tû natolik nízká, aby bylo<br />
moÏno dodateãnû snadno osazovat ãi<br />
zavrtávat do pfiesné polohy ocelové prvky<br />
bez poru‰ení betonové konstrukce.<br />
Z ÁVùR<br />
Sledování úbytku nezreagované vody<br />
v uzavfiené hydratující cementové pastû<br />
se ukázalo jako uÏiteãná metoda pro poznání<br />
prÛbûhu poãáteãních hydrataãních<br />
chemick˘ch dûjÛ a jejich souvislosti s poãátkem<br />
nárÛstu mechanick˘ch vlastností<br />
betonu. Metodu je moÏno úspû‰nû vyu-<br />
Ïít k poznání uveden˘ch dûjÛ v betonáfiské<br />
laboratofii pro konkrétní betonovou<br />
smûs a teplotu.<br />
âlánek vznikl za podpory GAâR, ã. grantu<br />
103/99/0024<br />
RNDr. Vratislav Tydlitát, CSc., Ing. Jaroslav Pavlík,<br />
Prof. Ing. Robert âern˘, DrSc.<br />
Katedra stavební mechaniky,<br />
Stavební fakulta âVUT<br />
Thákurova 7, 166 29 Praha 6<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002 39
V ùDA A V¯ZKUM<br />
SCIENCE AND RESEARCH<br />
V P L Y V D Y N A M I C K É H O A Ú N A V O V É H O Z A Ë A Î E N I A N A<br />
P R E D P Ä T É B E T Ó N O V É P O D V A L Y<br />
D Y N A M I C A N D F A T I G U E L O A D E F F E C T S T O P R E S T R E S S E D<br />
C O N C R E T E S L E E P E R S<br />
M ILAN M ORAVâÍK,<br />
M ARTIN M ORAVâÍK<br />
âlánok sa zaoberá experimentálnou<br />
anal˘zou spoºahlivosti predpät˘ch betónov˘ch<br />
podvalov zaÈaÏovan˘ch beÏn˘m<br />
dynamick˘m ako aj vysokocyklick˘m za-<br />
ÈaÏením. Dôvodom tak˘chto skú‰ok je<br />
overovanie spoºahlivosti star‰ích existujúcich<br />
typov podvalov a anal˘za nov‰ích<br />
typov podvalov urãen˘ch pre vy‰‰ie prevádzkové<br />
r˘chlosti.<br />
The experimental analysis of prestressed<br />
concrete sleepers is presented in this<br />
paper. Dynamical and fatigue loading<br />
tests were applied to verify the concrete<br />
sleepers reliability. The major reason of<br />
such experiments was to analyse existing<br />
older types of sleepers and new<br />
type ones utilisation for higher service<br />
speed.<br />
Predpäté betónové podvaly spolu s koºajov˘mi<br />
pásmi tvoria základnú nosnú kon-<br />
‰trukciu Ïelezniãnej trate – koºajov˘ ro‰t,<br />
v ktorom podvaly poãas predpokladanej<br />
Ïivotnosti 40 rokov sú vystavené intenzívnemu<br />
dynamickému namáhaniu a zloÏit˘m<br />
interakãn˘m silám, ako zo strany<br />
podloÏia, tak aj zo stravy pruÏného upevnenia<br />
koºajnice. V‰etky tieto vplyvy, ale aj<br />
súãasné nároky kladené na celkovú vysokú<br />
spoºahlivosÈ kon‰trukcie trate, najmä<br />
vzhºadom k zv˘‰en˘m prevádzkov˘m<br />
r˘chlostiam do 200 km/h, vyÏadujú vysokú<br />
funkãnosÈ, odolnosÈ na preÈaÏovanie<br />
a spoºahlivosÈ t˘chto prvkov.<br />
V problematike spoºahlivosti predpät˘ch<br />
betónov˘ch podvalov, ako nosn˘ch prvkov<br />
koºajového ro‰tu, vystupujú v súãasnosti<br />
do popredia viaceré aktuálne otázky:<br />
• Do akej miery je splnená poÏiadavka<br />
predpokladanej vysokej 40 roãnej Ïivotnosti<br />
podvalov.<br />
• Aká je moÏnosÈ ìal‰ieho spoºahlivého<br />
vyuÏívania star‰ích typov betónov˘ch<br />
podvalov vyrában˘ch a osadzovan˘ch<br />
do trate pred 15 aÏ 25 rokmi, a ktoré<br />
v súãasnosti vykazujú rôzne typy po‰kodenia.<br />
•Podmienky zaistenia vysokej kvality,<br />
únosnosti a Ïivotnosti betónov˘ch podvalov<br />
novej generácie pre priame upevnenie<br />
koºajnicov˘ch pásov pruÏn˘mi<br />
systémami.<br />
V‰etky tieto dôvody viedli k tomu, Ïe<br />
problematikou spoºahlivosti predpät˘ch<br />
betónov˘ch podvalov sa na na‰om pracovisku<br />
komplexne zaoberáme uÏ cca 15<br />
rokov a to v teoretickej oblasti, ale najmä<br />
experimentálnym v˘skumom hodnotenia<br />
zloÏit˘ch dynamick˘ch úãinkov na predpäté<br />
betónové podvaly, a testovaním ich<br />
mechanick˘ch a úÏitkov˘ch vlastností.<br />
Z ÁKLADN¯ POPIS SKÚMAN¯CH<br />
PODVALOV<br />
Vzhºadom k vysokej stabilite a spoºahlivosti<br />
koºajového ro‰tu v˘voj betónov˘ch<br />
Tab. 1 Charakteristiky základn˘ch typov predpät˘ch betónov˘ch podvalov<br />
Tab. 1 The basic characteristics of prestressed concrete sleepers<br />
Typ HmotnosÈ DæÏka Predpínacia Predpínacia sila [kN] Betón<br />
podvalu [kg] [m] v˘stuÏ kotevná základná triedy<br />
SB8 270 2,42 40 φ 3 337 281 B50<br />
BP-3 305 2,60 10 φ 6 350 330 B55<br />
podvalov, smeruje, najmä pre vysokor˘chlostné<br />
koridory, k ich zv˘‰enej hmotnosti<br />
a vysokej odolnosti na vznik trhlín.<br />
ZhromaÏìovanie poznatkov z prevádzkovania<br />
podvalov, ale aj testovania ich únosnosti<br />
v dynamickom reÏime zaÈaÏovania,<br />
viedlo k rôznym kon‰trukãn˘m a tvarov˘m<br />
úpravám betónov˘ch podvalov,<br />
ktoré vyústili do návrhu a v˘roby predpätého<br />
betónového podvalu typu BP-3.<br />
V súãasnosti je v tratiach ÎSR osaden˘ch<br />
a vyuÏívan˘ch viacero typov predpät˘ch<br />
betónov˘ch podvalov, napr. podvaly rady<br />
SB a BP.<br />
Podvaly rady SB sú typick˘m predstaviteºom<br />
star‰ej generácie predpät˘ch betónov˘ch<br />
podvalov, vyrában˘ch od roku<br />
1970. Podval je navrhnut˘ na zaÈaÏenie<br />
nápravovou silou P n = 250 kN, a r˘chlosÈ<br />
140 km/h. Upevnenie koºajníc k podvalu<br />
je podkladnicové, ‰tyrmi upevÀovacími<br />
Obr. 1 Predpät˘ betónov˘ podval typu<br />
BP-3<br />
Fig. 1 Prestressed concrete sleepers BP-3<br />
skrutkami zatáãan˘mi do zabetónovan˘ch<br />
plastick˘ch vloÏiek.<br />
Podvaly rady BP (obr. 1), sú predstaviteºom<br />
novej generácie predpät˘ch betónov˘ch<br />
podvalov vyrában˘ch od r. 1994<br />
apouÏívané sú v rekon‰truovan˘ch trati-<br />
40 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002
Tab. 2 Teoretické hodnoty ohybov˘ch momentov T M a zaÈaÏenia T P podvalu v jeho<br />
charakteristick˘ch prierezoch pri zaÈaÏení podºa obr. 2<br />
Tab. 2 Theoretical values of bending moments T M and load T P of sleepers in its characteristic<br />
sections for loading scheme according to Fig. 2<br />
Prierez podvalu<br />
Typ pod koºajnicou „k“ stred podvalu „s“<br />
podvalu cMk [kNm]<br />
cPk [kN]<br />
uMk [kNm]<br />
uPk [kN]<br />
cMs [kNm]<br />
cPs [kN]<br />
uMs [kNm]<br />
uPs [kN]<br />
SB8 20,41 148,40 35,11 255,30 -14,29 63,50 -25,35 112,50<br />
BP-3 23,87 173,6 40,64 295,60 -17,08 75,90 -30,41 135,20<br />
ach a r˘chlostn˘ch koridoroch. Navrhnuté<br />
sú na zaÈaÏenie nápravovou silou P n =<br />
240 kN, a r˘chlosÈ do 200 km/h s priamym<br />
upevnením koºajníc pomocou<br />
dvoch skrutiek.<br />
Teoreticky vypoãítané hodnoty ohybov˘ch<br />
momentov podvalu v charakteristick˘ch<br />
prierezoch pod koºajnicou (k)<br />
avstrede podvalu (s) na medzi vzniku<br />
prvej trhliny c M k a c M s a momentov na<br />
medzi únosnosti v t˘chto prierezoch u M k ,<br />
u Ms sú zostavené v tab. 2.<br />
Z ÁKLADNÉ SKÚ·KY STATICKEJ<br />
A DYNAMICKEJ ÚNOSNOSTI<br />
PODVALOV<br />
Testovanie návrhom predpokladanej<br />
únosnosti podvalov sa preukazuje základn˘mi<br />
skú‰kami ich statickej a dynamickej<br />
únosnosti, ale aj únavovej odolnosti, ktoré<br />
sú stanovené jednotn˘m sku‰obn˘m<br />
postupom podºa smerníc ERRI [1] – v statickej<br />
schéme podºa obr. 2.<br />
S KÚ·KY STATICKEJ ÚNOSNOSTI<br />
Podvaly sú zaÈaÏované staticky s prírastkom<br />
zaÈaÏenia po ∆P sk = 20 kN, resp.<br />
Obr. 2 Schéma zaÈaÏenia a namáhania<br />
podvalu v trati a pri skú‰ke<br />
Fig. 2 The loading schemes of sleepers in<br />
the real railway track and in the tests<br />
∆P sk = 10 kN. Po ustálení zaÈaÏenia sa<br />
hodnotí odozva podvalu – rozvoj trhlín,<br />
‰írka hlavnej trhliny a charakter po‰kodenia<br />
betónu podvalu. V˘sledky skú‰ok statickej<br />
únosnosti preukazujú odolnosÈ podvalu<br />
na vznik trhlín v priereze pod koºajnicou<br />
a v strede podvalu a únosnosÈ podvalu<br />
v t˘chto prierezoch. Odozva podvalu<br />
na statické zaÈaÏovanie má vÏdy charakteristick˘<br />
priebeh. Na hladinách zaÈaÏenia<br />
v oblasti 1,5 c P > P sk > c P moÏno odozvu<br />
charakterizovaÈ ako stabilnú, s postupn˘m<br />
rozvojom trhlín do tlaãenej oblasti betónu<br />
a ich úpln˘m uzatváraním. Na hladinách<br />
zaÈaÏenia v oblasti 2 c P > P sk > 1,5 c P<br />
odozva ma intenzívny charakter – nastáva<br />
postupné pretváranie spodného radu<br />
Èahanej v˘stuÏe a trhliny sa po odÈaÏení<br />
neuzatvárajú. Na vysok˘ch hladinách zaÈa-<br />
Ïenia v oblasti P sk > 2 c P prebieha uÏ<br />
intenzívna plastizácia Èahanej v˘stuÏe, ale<br />
aj postupné drvenie v tlaãenom betóne.<br />
Vprierezoch pod koºajnicou (k) nastáva<br />
poru‰enie obyãajne pretrhnutím spodnej<br />
rady predpínacej v˘stuÏe, resp. v kombinácií<br />
so ‰mykov˘m poru‰ením betónu pri<br />
podperách. Strata únosnosti podvalu<br />
v strednej ãasti nastáva obyãajne poru‰ením<br />
tlaãeného betónu, alebo v kombinácií<br />
so ‰mykov˘m poru‰ením betónu.<br />
V˘sledky skú‰ok statickej únosnosti vykazujú<br />
vÏdy dobrú zhodu s v˘sledkami teo-<br />
V ùDA A V¯ZKUM<br />
SCIENCE AND RESEARCH<br />
retického rie‰enia, keì sú dodrÏané predpísané<br />
technologické postupy v˘roby<br />
predpätého betónu a splnené podmienky<br />
kvality materiálov.<br />
S KÚ·KY DYNAMICKEJ ÚNOSNOSTI<br />
Skú‰ky dynamickej únosnosti podvalov sa<br />
vykonávajú v rovnakej statickej schéme<br />
zaÈaÏenia a podopretia podvalov ako statické<br />
skú‰ky (obr. 2). Dynamické zaÈaÏenie<br />
sa aplikuje v blokoch zaÈaÏenia po<br />
5.103 cykloch zaÈaÏenia s postupne sa<br />
zvy‰ujúcou hornou hladinou zaÈaÏenia<br />
P sk<br />
dyn,h pri udrÏiavaní kon‰tantnej spodnej<br />
hladine zaÈaÏenia P sk<br />
dyn,d podºa obr. 3.<br />
Frekvencia zaÈaÏovania je f = 4 aÏ 7 Hz.<br />
Dynamická odozva podvalu sa hodnotí<br />
na jednotliv˘ch zaÈaÏovacích blokoch po<br />
odÈaÏení. Hodnotí sa rozvoj trhlín, ‰írka<br />
hlavnej trhliny a charakter po‰kodenia.<br />
Odozva podvalu na niωích hladinách dynamického<br />
zaÈaÏovania má ustálen˘ charakter,<br />
ktor˘ je podobn˘ ako odozva pri<br />
statickom zaÈaÏovaní. V˘sledkom skú‰ok<br />
sú hodnoty dynamického zaÈaÏenia na<br />
medzi vzniku prvej trhliny cPsk 1 , v charakteristick˘ch<br />
prierezoch podvalu „k“ a „s“,<br />
hodnoty dynamického zaÈaÏenia pre charakteristické<br />
‰írky trhlín Psk (w) (wt = 0,05<br />
mm, wt = 0,2 mm a wt = 0,5 mm), ako<br />
aj hodnoty dynamického zaÈaÏenia pri<br />
strate únosnosti prierezu uPsk (w) . Dynamická<br />
únosnosÈ podvalu sa teda hodnotí<br />
na základe stability ‰írky trhlín, resp. ich<br />
rozvoja, v charakteristick˘ch prierezoch<br />
podvalu.<br />
Porovnaní v˘sledkov skú‰ok z tab. 3<br />
a teoretick˘ch hodnôt sledovan˘ch veliãín<br />
potvrdzuje, Ïe skutoãná únosnosÈ extrémne<br />
namáhan˘ch prierezov (k) a (s) dosahuje<br />
navrhované parametre. Pri skú‰kach<br />
únavovej odolnosti v zmysle platn˘ch<br />
predpisov (STN 73 1201) sa preukazuje<br />
aj odolnosÈ na únavové zaÈaÏenie, priãom<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002 41
V ùDA A V¯ZKUM<br />
SCIENCE AND RESEARCH<br />
Obr. 3 Schéma zaÈaÏovacích diagramov<br />
pre testovanie prierezu pod<br />
koºajnicou a stredného prierezu<br />
podvalu<br />
Fig. 3 Loading schemes for cross-section<br />
testing – under rail seat and in the<br />
middle cross-section<br />
Obr. 4 Poru‰enia podvalov typick˘mi<br />
ohybov˘mi trhlinami pri<br />
dynamickom zaÈaÏovaní<br />
Fig. 4 Sleepers failures by typical bending<br />
cracks under dynamic loading<br />
Tab. 3 V˘sledky skú‰ok dynamickej<br />
únosnosti podvalov<br />
Tab. 3 The results of sleepers dynamic<br />
capacity tests<br />
skú‰ky sa vykonávajú v rovnakom usporiadaní<br />
ako statické alebo dynamické skú‰ky.<br />
Charakteristické prierezy sa zaÈaÏujú<br />
poãtom 2.10 6 cyklov zaÈaÏenia na hladine<br />
zaÈaÏenia, napr. pre prierez pod koºajnicou<br />
(k):<br />
P<br />
P<br />
k, dyn, h<br />
k, dyn, d<br />
13 , ⋅ Pk<br />
=<br />
02 , ⋅ P<br />
42 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002<br />
dim<br />
dim<br />
k<br />
(1)<br />
V˘sledok skú‰ky musí potvrdiÈ, Ïe ‰írka<br />
trhliny po aplikácií 2.10 6 cyklov dynamického<br />
zaÈaÏenia je stabilná. Skú‰ky únavovej<br />
odolnosti podvalov typu BP-3 spæÀajú<br />
tento predpoklad, ão potvrdzujú skú‰ky<br />
a ohybová trhlina sa vôbec nevytvorí,<br />
alebo je poãas celého zaÈaÏovacieho<br />
cyklu stabilná.<br />
Ako uÏ bolo kon‰tatované v úvode, jednou<br />
z ìal‰ích úloh hodnotenia funkãnosti<br />
a spoºahlivosti podvalov je testovanie<br />
exploatovan˘ch podvalov s rôznymi typmi<br />
porúch a po‰kodení, ktoré sa vyskytli<br />
v prevádzkov˘ch podmienkach. Ide<br />
najmä o po‰kodenie trhlinami v typick˘ch<br />
prierezoch podvalu a o po‰kodzovanie<br />
betónu z preÈaÏenia v okolí upevÀovadiel.<br />
Typické ãasté po‰kodenie podvalov trhlinami<br />
je ukázané na obr. 4.<br />
V YSOKOCYKLICKÉ ZAËAÎENIE –<br />
ÚNAVOVÉ SKÚ·KY PODVALOV<br />
Usporiadanie testov a skú‰ok na dynamické<br />
vysokocyklické zaÈaÏenie je rovnaké<br />
ako pri základn˘ch skú‰kach únosnosti<br />
podvalov.<br />
Prakticky najdôleÏitej‰í prípad hodnote-<br />
c k sk<br />
P σ P σ M σ M<br />
c<br />
k sk<br />
M U k sk<br />
P U k sk<br />
Typ<br />
podvalu [kN] [kN] [kNm] [kNm] [kN] [kN]<br />
M<br />
[kNm] [kNm]<br />
Prierez podvalu nad koºajnicou („k“)<br />
SB8 205 22 28,2 3,0 380 28 53,6 3,8<br />
BP-3 224 28 30,8 3,8 420 35 57,7 4,8<br />
Stredn˘ prierez podvalu („s“¨)<br />
SB 8 78 10 -17,5 -2,2 130 15 -29,2 -3,8<br />
BP-3 90 13 -20,2 -3,4 140 18 -31,5 -4,1<br />
σ P<br />
nia spoºahlivosti podvalov je prípad<br />
náhodného jednorázového preÈaÏenia<br />
podvalu, dôsledkom ãoho je vznik ohybovej<br />
trhliny v priereze pod koºajnicou alebo<br />
vstrednej ãasti podvalu, a následné vysokocyklické<br />
zaÈaÏovanie na zvolen˘ch hladinách<br />
dynamického zaÈaÏenia. Ide teda<br />
o hodnotenie vplyvu dynamického vysokocyklického<br />
zaÈaÏenia na zvolen˘ch hladinách.<br />
T˘mito skú‰kami sa hodnotí:<br />
•Vplyv ohybového namáhania podvalu<br />
pri vysokocyklickom zaÈaÏovaní na hladinách<br />
zaÈaÏenia pre max M k,dyn sk ≤ c Mk<br />
vpriereze (k) pod koºajnicou, kde c M k je<br />
moment vzniku prvej trhliny.<br />
•Vplyv ohybového namáhania podvalu<br />
pri vysokocyklickom zaÈaÏovaní na hladinách<br />
max. M k,dyn sk ≥ c Mk , pre max.<br />
M k,dyn sk = (1,1 – 1,5) c Mk ..<br />
Charakteristické v˘sledky únavovej odolnosti<br />
testovan˘ch betónov˘ch podvalov<br />
BP-3 v priereze pod koºajnicou ako aj tvar<br />
poru‰enia podvalov sú zhrnuté v tab. 4.<br />
V‰etky skúsenosti a testy predpät˘ch betónov˘ch<br />
podvalov na vysokocyklické<br />
zaÈaÏovanie potvrdzujú, Ïe pre opakované<br />
dynamické namáhanie betónu na hladinách<br />
max. M k sk < c M sk sa únavové poru-<br />
‰enie betónu nevyskytuje.<br />
Pri prakticky najdôleÏitej‰om prípade<br />
podvalu po‰kodeného trhlinou (inak plne<br />
funkãného) sa pri únavovom namáhaní<br />
po‰kodenie kumuluje v oblasti hlavnej<br />
ohybovej trhliny a najmä v predpätej v˘stuÏi<br />
vo vytvorenej trhline. Hlavné indikátory<br />
po‰kodenia sú ‰írka trhliny w tr a priehyb<br />
f podvalu ako prejavy po‰kodenia na<br />
makroskopickej úrovni. V závislosti na<br />
poãte cyklov zaÈaÏenia sa sledujú najmä:<br />
• priehyby charakteristick˘ch miest podvalu<br />
f k , resp. f s ,<br />
• ‰írka trhlín w tr , vznik a rozvoj voºn˘ch<br />
trhlín,<br />
• pretvorenie tlaãeného betónu e b ,<br />
• posunutia predpätej v˘stuÏe na hlavách<br />
podvalu.<br />
Obr. 5 ukazuje typické závislosti rastu<br />
‰írky trhliny w tr v závislosti na poãte cyklov<br />
zaÈaÏenia N pri vysokocyklickom zaÈaÏovaní<br />
predpät˘ch podvalov.<br />
Pri rie‰ení praktick˘ch úloh hodnotenia<br />
funkãnosti a spoºahlivosti ìal‰ieho vyuÏívania<br />
prevádzkovan˘ch podvalov po‰koden˘ch<br />
ohybov˘mi trhlinami sa ukazuje<br />
dostatoãne spoºahlivé overenie únosnosti<br />
v dynamickom reÏime zaÈaÏenia na predpokladanej<br />
prevádzkovej hladine P dyn,h sk<br />
/ P dyn,d sk do poãtu N = 2.10 6 cyklov zaÈa-<br />
Ïenia.
Tab. 4 V˘sledky únavov˘ch skú‰ok predpät˘ch betónov˘ch podvalov typu BP v priereze pod<br />
koºajnicou<br />
Tab. 4 The results of fatigue tests of prestressed concrete sleepers BP for cross-section under<br />
rail seat<br />
Podval/<br />
test ã.<br />
Statická trhlina Dynamické<br />
zaÈaÏovanie<br />
Poãet cyklov<br />
x10<br />
Typ<br />
6 c<br />
Pk [kN]<br />
c<br />
Mk [kNm]<br />
Pdyn,h / Pdyn,d poru‰enia<br />
BP-3/1 220 30,2 260/40 6,1 A<br />
BP-3/2 230 31,6 240/50 4,0 0<br />
BP-3/3 220 30,2 300/60 1,4 A, B<br />
BP-3/4 230 31,6 230/20 2,5 0<br />
Typ poru‰enia: A – pretrhnutie v˘stuÏe, B – Poru‰enie betónu v tlaku (‰myku)<br />
Obr. 5 V˘voj ‰írky ohybovej trhliny w tr<br />
v závislosti na poãte cyklov<br />
zaÈaÏenia<br />
Fig. 5 The width of bending crack w tr<br />
development in relation to loading<br />
cycles number<br />
Z ÁVER<br />
Návrhom predpokladaná funkãnosÈ<br />
a spoºahlivosÈ predpät˘ch betónov˘ch<br />
podvalov úzko súvisí s hladinami dynamického<br />
zaÈaÏovania v prevádzkov˘ch<br />
podmienkach. Na základe veºkého poãtu<br />
experimentálnych meraní na podvaloch<br />
priamo v prevádzkov˘ch podmienkach,<br />
ale aj v presne definovan˘ch laboratórnych<br />
podmienkach moÏno kon‰tatovaÈ:<br />
∑Indikátory po‰kodenia podvalu – ‰írka<br />
trhliny w tr a priehyb f dávajú dobr˘ obraz<br />
o kumulácií po‰kodení na makroúrovni.<br />
Ohybové namáhanie podvalu v extrémne<br />
namáhan˘ch prierezoch pod koºajnicou<br />
a v strede vyvodzujúce max. M < c M<br />
nespôsobuje únavové poru‰enie podvalu.<br />
Dynamické namáhanie podvalu uÏ po-<br />
‰kodeného ohybov˘mi trhlinami v extrémne<br />
namáhan˘ch prierezoch spôsobuje<br />
únavu najmä predpätej v˘stuÏe, priãom<br />
únavové po‰kodenie závisí na hladine<br />
a rozkmite dynamického namáhania:<br />
• Dynamické zaÈaÏenie vyvodzujúce max.<br />
M < 1,1 c M spôsobuje únavu v˘stuÏe,<br />
ale vzhºadom na relatívne nízke hladiny<br />
zaÈaÏenia nespôsobuje e‰te únavové<br />
poru‰enie podvalu.<br />
• Dynamické zaÈaÏenie podvalu vyvodzujúce<br />
jeho ohybové namáhanie na hladinách<br />
max. M > 1,1 c M spôsobuje únavové<br />
po‰kodenie, ktoré sa vÏdy kumuluje<br />
vo vytvorenej ohybovej trhline a v závislosti<br />
na hladine dynamického zaÈaÏenia<br />
spôsobuje únavové poru‰enie podvalu.<br />
Únavové poru‰enie nastalo vÏdy<br />
pretrhnutím spodného radu predpätej<br />
v˘stuÏe.<br />
• Dynamické zaÈaÏenie podvalu vyvodzujúce<br />
jeho ohybové namáhanie na vysok˘ch<br />
hladinách max. M > 1,5 c M spôsobuje<br />
intenzívne po‰kodzovanie podvalu,<br />
ktoré sa prejavuje r˘chlou únavou predpätej<br />
v˘stuÏe, a stratou súdrÏnosti betónu<br />
a v˘stuÏe.<br />
• Namáhanie podvalu na hladinách zaÈa-<br />
Ïenia vyvodzujúceho ohybové momenty<br />
c M < max. M
V ùDA A V¯ZKUM<br />
SCIENCE AND RESEARCH<br />
P R A S K Á N Í B E T O N U – P R A X E A V ù D A<br />
C R A C K I N G O F C O N C R E T E – P R A C T I C E A N D S C I E N C E<br />
P ETR ¤ E¤ICHA<br />
Tahová pevnost betonu z hlediska inÏen˘ra<br />
statika. Nástroje lomové mechaniky<br />
a poãítaãová simulace poru‰ení betonu<br />
tahem. Lokalizace deformace, souãasné<br />
moÏnosti a limity vûdeck˘ch v˘poãtÛ.<br />
Tension strength of concrete from<br />
a structural engineer`s point of view.<br />
Fracture mechanics tools and computer<br />
simulation of the concrete tension failure.<br />
Strain localization, current potential<br />
and limits of scientific computations.<br />
Praskání, pfiesnûji tahové poru‰ení betonu<br />
a Ïelezobetonu, je z hlediska statika vyfie-<br />
‰en˘m problémem – poãítá se jednodu-<br />
‰e s vylouãen˘m tahem v betonu.<br />
Iredistribuce vnitfiních sil v dÛsledku nelineárního<br />
chování betonu a v˘ztuÏe mÛÏe<br />
b˘t s pfiijatelnou chybou a relativnû jednodu‰e<br />
vyfie‰ena za pfiedpokladu vylouãeného<br />
tahu v betonu. To platí témûfi bez<br />
v˘jimky pro mezní stavy únosnosti, kdy<br />
primárnû rozhoduje rovnováha a deformace<br />
jsou podruÏné. Podstatnû vût‰ími<br />
chybami jsou zatíÏeny mezní stavy pouÏitelnosti,<br />
kdy naopak rozhodují deformace<br />
a prÛhyby, které jsou podstatnû ovlivnûny<br />
stupnûm a rozsahem tahového poru‰ení<br />
betonu. Normy poskytují návod k v˘poãtu<br />
prÛhybÛ a ‰ífiky trhlin, ale takto vypoãtené<br />
hodnoty jsou víceménû smluvní a ãasto<br />
se li‰í od skuteãnû zmûfien˘ch o sto a více<br />
procent. Pro bûÏné konstrukce tato praxe<br />
vyhovuje, problémy nastávají, je-li tfieba<br />
z nûjakého dÛvodu pfiesnûj‰í v˘poãet,<br />
napfi. skuteãné ‰ífiky a hloubky trhlin pro<br />
Obr. 1 Pracovní diagram betonu s vylouãen˘m tahem<br />
aspevností f t `<br />
Fig. 1 Stress-strain diagram of concrete with zero and f t `<br />
tension strengths<br />
σ<br />
?<br />
predikci trvanlivosti. âtenáfie snad bude<br />
zajímat, co mÛÏe v tomto smûru nabídnout<br />
souãasná vûda a v˘zkum.<br />
Opustíme-li pfiedpoklad vylouãeného<br />
tahu, nastanou tûÏkosti, které lze ilustrovat<br />
na pfiíkladu jednoosého tahu. Pracovní<br />
diagram betonu s vylouãen˘m tahem je<br />
na obr. 1 naznaãen plnou ãarou. âárkovanû<br />
je vyznaãen diagram s pevností v tahu<br />
f t ‘. Po dosaÏení pevnosti bude napûtí<br />
srostoucí deformací klesat – materiál se<br />
bude poru‰ovat. PotíÏ je v tom, Ïe Ïádn˘m<br />
pokusem nelze urãit, jak bude klesat.<br />
Napfiíklad pfii pokusu znázornûném na<br />
obr. 2 se podafií urãit vzestupnou vûtev<br />
diagramu z mûfiené síly F a prodlouÏení<br />
∆l, ε = ∆l/l, σ = F/A. Jakmile je ale dosa-<br />
Ïeno v nûkterém prÛfiezu pevnosti f t ‘, deformace<br />
se soustfiedí právû v tomto nejslab‰ím<br />
prÛfiezu, vznikne trhlina a pfiestane<br />
platit ε = ∆l/l. Tento jev se naz˘vá lokalizace<br />
deformace (strain localization) a je<br />
nevyhnuteln˘ pfii jakémkoli uspofiádání<br />
pokusu. V popsaném pokusu vzniká nekontrolovanû<br />
v prÛfiezu náhodnû oslabeném.<br />
Lokalizace deformace znemoÏÀuje<br />
postihnout poru‰ování a ztrátu pevnosti<br />
materiálu klasickou mechanikou kontinua.<br />
L OMOVÁ MECHANIKA<br />
Lokalizaci deformace lze navodit i kontrolovanû<br />
v tûlesech s vrubem podle obr. 3.<br />
Ani v tomto pfiípadû ji nelze popsat metodami<br />
klasické mechaniky kontinua. Napfi.<br />
v tûlese na obr. 3 vznikne podle klasické<br />
mechaniky nekoneãnû velké napûtí<br />
a deformace na hrotu vrubu pfii libovolnû<br />
malé síle F, takÏe takov˘ vzorek by mûl<br />
ε<br />
F F<br />
F<br />
mít nulovou únosnost. To je v rozporu se<br />
zku‰eností. Deformace v blízkém okolí<br />
kofiene vrubu vznikají dislokacemi zrn<br />
kameniva v betonu ãi krystalÛ v kovech.<br />
V pfiípadû kovÛ jde o nehomogenity velikosti<br />
10 –6 m, u betonu jsou to fiádovû<br />
centimetry.<br />
Detailní popis tûchto nespojitostí je<br />
velmi obtíÏn˘ a pro bûÏnou praxi nepou-<br />
Ïiteln˘. Schematicky jsou pro beton naznaãeny<br />
na obr. 5. PfiibliÏnû se schopnost<br />
vzdorovat takov˘m dislokacím urãuje<br />
materiálov˘mi konstantami lomové mechaniky<br />
– kritick˘m faktorem intenzity<br />
napûtí Kc a lomovou energií GF . Tyto konstanty<br />
nejsou nezávislé, platí GF = K 2<br />
c /E.<br />
K definici Kc je potfiebné znát v˘znam<br />
samotného faktoru intenzity napûtí, kter˘<br />
není materiálovou konstantou, n˘brÏ<br />
mûfiítkem namáhání materiálu v daném<br />
bodû. S pomocí faktoru intenzity napûtí<br />
se dá napûtí v okolí vrubu (r
N/m. JestliÏe faktor intenzity napûtí pro<br />
konkrétní vrub dosáhne hodnoty K c , ‰ífií<br />
se trhlina katastroficky. To je zjednodu‰enû<br />
hlavní my‰lenka a kriterium lineární<br />
lomové mechaniky (LLM). Aparát LLM se<br />
od svého vzniku kolem roku 1920 osvûdãil<br />
pfii posuzování kovov˘ch konstrukcí,<br />
v nichÏ se vruby ãasto vyskytují pfii v˘robû<br />
nebo v podobû trhlin v dÛsledku star‰ího<br />
po‰kození. Podmínkou pouÏití LLM je, Ïe<br />
oblast kolem kofiene vrubu, v níÏ se odehrávají<br />
naznaãené dislokace, je malá ve<br />
srovnání s rozmûry tûlesa. Tato oblast<br />
závisí na velikosti nehomogenit a její rozmûr<br />
se oznaãuje jako vnitfiní délka materiálu<br />
l, viz obr. 5. U kovÛ je fiádovû l =<br />
10 –6 m, takÏe podmínka pro pouÏití LLM<br />
je skoro vÏdy splnûna. U betonu tomu tak<br />
není (kromû velk˘ch masivních prvkÛ).<br />
Kolem kofiene vrubu ãi trhliny mÛÏe vzniknout<br />
rozsáhlej‰í oblast plastické deformace,<br />
která brzdí její ‰ífiení a také poru‰uje<br />
podmínku pouÏití LLM. Pro takové jevy se<br />
rozvinula nelineární lomová mechanika<br />
(NLM). Jejími metodami se ov‰em<br />
v daném prostoru nemÛÏeme zab˘vat ani<br />
povrchnû.<br />
V kaÏdém pfiípadû lomová mechanika,<br />
lineární i nelineární, interpretuje tahové<br />
poru‰ení jako trhlinu, tj. jako nespojitost<br />
v pÛvodnû spojitém prostfiedí. Pfii vzniku<br />
trhliny se spotfiebuje mûrná energie G F .<br />
Metody a v˘sledky lomové mechaniky se<br />
dají vyuÏít pfii fie‰ení nûkter˘ch úloh zatí-<br />
Ïení betonov˘ch prvkÛ nevyztuÏen˘ch<br />
nebo slabû vyztuÏen˘ch. DÛleÏit˘m obecn˘m<br />
poznatkem lomové mechaniky je<br />
tzv. rozmûrov˘ efekt (size effect). Podle<br />
nûj není únosnost nevyztuÏen˘ch prvkÛ<br />
pfii proporcionálním zvût‰ování jejich rozmûrÛ<br />
úmûrná faktoru zvût‰ení D, jak by<br />
vypl˘valo z podobnosti, n˘brÏ pouze<br />
√D (pro LLM a rovinnou napjatost). Pfiímá<br />
aplikace lomové mechaniky pfii návrhu<br />
a posouzení Ïelezobetonové konstrukce<br />
je v‰ak v˘jimeãná.<br />
M ETODA KONEâN¯CH PRVKÒ<br />
S v˘vojem nelineárních v˘poãtÛ metodou<br />
koneãn˘ch prvkÛ (MKP) vznikla potfieba<br />
a snaha simulovat i tahové poru‰ení betonu.<br />
Z dÛvodu lokalizace deformace to<br />
nejde klasickou mechanikou kontinua (viz<br />
úvod) a tedy ani klasickou MKP, která je<br />
pouh˘m nástrojem k fie‰ení úloh mechaniky<br />
kontinua. Pfiímá aplikace lomové<br />
mechaniky v MKP také není moÏná pro<br />
základní nesoulad popisu deformace. Po<br />
nûjakou dobu se v˘poãtová mechanika<br />
ft'<br />
σ<br />
pot˘kala s touto slepou uliãkou a desítky<br />
ãlánkÛ v odborném tisku jsou toho dokladem.<br />
Nejroz‰ífienûj‰í berliãkou pro zapojení<br />
poznatkÛ LM do MKP se stal koncept<br />
pásu trhlin (crack band concept) [2].<br />
Sestupná ãást pracovního diagramu materiálu<br />
se v tomto konceptu urãí tak, aby<br />
plocha g pod diagramem byla rovna<br />
g=G F /l e , kde l e je rozmûr koneãného<br />
prvku. Na tom, jak˘ tvar má sestupná ãást<br />
diagramu, pfiíli‰ nezáleÏí, v praxi se pouÏívá<br />
nejãastûji exponenciální funkce. Pro<br />
lineární sestupnou vûtev diagramu jsou<br />
potfiebné vztahy uvedeny v obr. 4.<br />
Tato berliãka není koncepãnû ãist˘m fie-<br />
‰ením, neboÈ pracovní diagram materiálu<br />
se stává závisl˘m na velikosti prvku, a je<br />
tedy v rÛzn˘ch místech obecnû rÛzn˘ pro<br />
tent˘Ï materiál. Zaji‰Èuje to ale, Ïe pfii vzniku<br />
trhliny, která prochází dan˘m prvkem,<br />
se uvnitfi prvku spotfiebuje (pfiibliÏnû)<br />
právû správná lomová energie G F . Tuto<br />
koncepci pouÏívá napfi. program ATENA<br />
[3]. Koncepce pásu trhlin znamená jist˘<br />
paradox. MKP je metoda k fie‰ení úloh<br />
kontinua. Pro vznik trhliny ale neexistuje<br />
vklasické teorii kontinua korektní fie‰ení.<br />
Pfii dosaÏení pevnosti v tahu v nûkterém<br />
bodû se zmûní skokem charakter diferenciálních<br />
rovnic, které problém popisují.<br />
Pfiesto MKP s pomocí koncepce pásu trhlin<br />
konverguje, coÏ bylo mnohokrát ovûfieno<br />
zjemÀováním sítû prvkÛ. Tento paradox<br />
je spí‰e teoretickou vadou na kráse<br />
a nebrání praktickému vyuÏívání. Kromû<br />
toho má ale koncepce pásu trhlin i praktická<br />
omezení. Z její podstaty vypl˘vá, Ïe<br />
nemÛÏe správnû postihnout pfiípady, kdy<br />
vzniká nûkolik trhlin blízko sebe, takÏe se<br />
vzájemnû ovlivÀují. Takov˘ stav je typick˘<br />
pro Ïelezobeton, kde v˘ztuÏ brání volnému<br />
rozvoji jedné osamûlé trhliny.<br />
V ùDA A V¯ZKUM<br />
SCIENCE AND RESEARCH<br />
g=GF/le<br />
= 2 GF/(le ft')<br />
N ELOKÁLNÍ MATERIÁL<br />
DÛsledné pfiekonání v˘‰e uveden˘ch<br />
nedostatkÛ pfiinesl aÏ pfiechod od klasického<br />
kontinua k nelokálnímu. Sama my‰lenka<br />
nelokálního kontinua se objevila po<br />
roce 1965 na základû statistického rozboru<br />
heterogenních materiálÛ v souvislosti<br />
se studiem dislokací v krystalické struktufie<br />
kovÛ. Z matematického hlediska jde<br />
o pomûrnû jednoduché zobecnûní. V klasickém<br />
lokálním kontinuu závisí napûtí<br />
v daném bodû P tûlesa na pomûrné deformaci<br />
a její historii v témÏe bodû. V nelokálním<br />
kontinuu závisí na pomûrné deformaci<br />
a její historii v nûjakém okolí<br />
V bodu P, prakticky má tato závislost skoro<br />
vÏdy podobu závislosti na váÏeném prÛmûru<br />
ε – pomûrné deformace ε na okolí<br />
V P popsanou vztahem (2),<br />
kde w(X, P) je váhová funkce, která sv˘m<br />
tvarem a dosahem urãuje, jak okolní body<br />
ovlivÀují napûtí v bodû P. V poslední dobû<br />
se v modelech pro beton uplatÀuje redukovaná<br />
podoba nelokálního materiálu,<br />
v níÏ prÛmûrování nepodléhá tenzor<br />
pomûrné deformace, n˘brÏ pouze veliãiny,<br />
které urãují degradaci materiálu.<br />
V modelech zaloÏen˘ch na teorii po‰kození<br />
(damage theories) je to po‰kození<br />
samo, v konkrétních pfiípadech to mÛÏe<br />
b˘t skalární, vektorová ãi tenzorová veliãina.<br />
V modelech zaloÏen˘ch na teorii plasticity<br />
je to efektivní plastická deformace.<br />
Matematickou definici nelokálního konti-<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002 45<br />
ε u<br />
Obr. 4 Pracovní diagram s lineární<br />
sestupnou vûtví odvozenou<br />
z konceptu pásu trhlin<br />
Fig. 4 Stress-strain diagram with linear<br />
softening branch derived from the<br />
crack band concept<br />
ε u<br />
ε<br />
V P<br />
Obr. 5 Schematizovaná struktura betonu<br />
s mikrotrhlinami, kter˘mi se realizuje<br />
nepruÏné protaÏení v okolí kofiene<br />
vrubu nebo trhliny<br />
Fig. 5 Schematic concrete structure with<br />
microcracks that allow for the<br />
inelastic extension in the vicinity of<br />
the notch or crack tip<br />
( ) = ( )<br />
P<br />
l<br />
( ) ( ) = ( ) ( )<br />
σ P f ε P , ε P ∫ w X, P ε X dX<br />
V p
V ùDA A V¯ZKUM<br />
SCIENCE AND RESEARCH<br />
nua lze podepfiít i intuitivní pfiedstavou<br />
tahového po‰kození v nehomogenním<br />
materiálu, konkrétnû v betonu. To se musí<br />
realizovat nepravideln˘mi mikrotrhlinami<br />
naznaãen˘mi v obr. 5.<br />
Chceme-li popsat takové po‰kození<br />
pomûrnou deformací, musí to nutnû b˘t<br />
nûjaká prÛmûrná hodnota z jistého minimálního<br />
objemu V P materiálu v okolí daného<br />
bodu P podle obr. 5. Pro kaÏd˘ materiál<br />
má toto okolí jin˘ dosah l v závislosti<br />
na velikosti nehomogenit, v pfiípadû<br />
betonu na velikosti zrn kameniva. Délka<br />
l se oznaãuje jako vnitfiní délka materiálu<br />
a je dal‰í materiálovou konstantou. Vnitfiní<br />
délka l, tahová pevnost f t ′ a lomová energie<br />
G F jsou materiálové konstanty nezbytné<br />
pro popis poru‰ení tahem pomocí nelokálního<br />
modelu. Vnitfiní délka je samozfiejmû<br />
klíãovou konstantou pfii definici váhové<br />
funkce v integrálu (2) v tom smyslu,<br />
Ïe urãuje dosah váhové funkce. Urãení<br />
tûchto konstant z pokusÛ je ov‰em pomûrnû<br />
sloÏité. Existuje nûkolik metod<br />
k urãení G F , v‰echny jsou zaloÏeny na pokusech<br />
s tûlesy s umûle vytvofien˘mi vruby<br />
[4]. Tfii z nich jsou doporuãeny RILEM,<br />
ale i mezi nimi jsou bûÏnû rozdíly 100 %<br />
pro jeden beton. KaÏdá zku‰ební metoda<br />
definuje vlastnû kvantitativnû jinou lomovou<br />
energii. Pro pevnost v tahu a vnitfiní<br />
délku neexistují dosud ani návrhy vhodn˘ch<br />
zkou‰ek. Tyto potíÏe jsou pfiechodného<br />
rázu.<br />
Nelokální materiálové modely mají velmi<br />
omezené moÏnosti aplikace v projekãní<br />
praxi. Aby jejich pouÏití mûlo smysl, musí<br />
b˘t koneãné prvky nejv˘‰e tak velké, jako<br />
maximální rozmûr zrn kameniva. To vyluãuje<br />
jejich pouÏití pro v˘poãet konstrukcí<br />
i vût‰ích prvkÛ. Jejich v˘znam je v moÏnosti<br />
analyzovat napûtí a deformaci v detailu<br />
napfi. v okolí v˘ztuÏn˘ch prutÛ.<br />
V tomto mûfiítku je moÏno sledovat postupnou<br />
lokalizaci deformace a vznik trhlin<br />
jakoÏto dÛsledek této lokalizace. Pokud je<br />
takov˘ model dostateãnû vûrn˘, vyjdou<br />
v˘poãtem ‰ífiky trhlin a jejich síÈ nejen na<br />
povrchu, ale i uvnitfi tûlesa. Takové informace<br />
není moÏno získat experimentálnû,<br />
protoÏe vznikající trhliny nelze zviditelnit.<br />
Poãítaãovou simulací bude moÏno nahradit<br />
chybûjící experimentální poznatky a formulovat<br />
s její pomocí semi-empirická pra-<br />
vidla pro efektivní tuhost praskajícího vyztuÏeného<br />
betonu a charakteristiky trhlin.<br />
Do té doby plyne mal˘ praktick˘ uÏitek<br />
z mnoha vûdeck˘ch ãlánkÛ na toto téma<br />
z posledních let.<br />
Literatura<br />
[1] Bittnar Z., Âejnoha J.: Numerické<br />
metody v mechanice I a II, monografie,<br />
vydavatelství âVUT, Praha 1992<br />
[2] BaÏant Z. P., Oh B. H.: Crack band<br />
theory for fracture of concrete,<br />
Materials and Structures, RILEM,<br />
Paris 1983, 16, s.155-177<br />
[3] Margoldová J., âervenka V.: Draωí<br />
návrh, levnûj‰í realizace, <strong>Beton</strong><strong>TKS</strong>,<br />
2–2001, s. 36-37<br />
[4] Shah S. P., Swartz S. E., Ouyang C.:<br />
Fracture mechanics of concrete,<br />
Wiley and Sons Inc., New York 1995<br />
Doc. Ing. Petr ¤efiicha, DrSc.<br />
Katedra stavební mechaniky<br />
Fakulta stavební âVUT v Praze<br />
Thákurova 7, 166 29 Praha 6<br />
tel.: 02 2435 4478<br />
e-mail: petr.rericha@fsv.cvut.cz<br />
fib K O M I S E 9 V Y Z T U Î O V Á N Í A P ¤ E D P Í N A C Í S Y S T É M Y<br />
Leto‰ní zasedání<br />
fib Komise 9 Vyztu-<br />
Ïování a pfiedpínací<br />
systémy (Reinforcing<br />
and prestressing<br />
materials and<br />
systems) probûhlo<br />
6. a 7. ãervna 2002<br />
v Berlínû. Hostitelem<br />
byl Nûmeck˘<br />
stavební institut<br />
(Deutsches Institut<br />
für Bautechnik –<br />
DIBt).<br />
Dvoudenní jednání provedlo za fiízení<br />
pfiedsedy komise H. R. Ganze revizi ãinnosti<br />
stávajících 8 pracovních skupin:<br />
TG 9.2 Závûsy<br />
TG 9.3 Nekovová v˘ztuÏ<br />
TG 9.4 Kotvení pfiedpínací v˘ztuÏe<br />
TG 9.5 Trvanlivost pfiedpínací v˘ztuÏe<br />
TG 9.7 <strong>Beton</strong>áfiská v˘ztuÏ<br />
TG 9.8 InjektáÏ pfiedpínacích systémÛ<br />
TG 9.9 Pfiíruãka o pfiedpínacích v˘ztu-<br />
Ïích a systémech<br />
TG 9.10 Zku‰ební metody zji‰tûní správné<br />
funkce v˘ztuÏe v konstrukci<br />
V uplynulém roce vydala fib tfii publikace<br />
vypracované v Komisi 9:<br />
Bulletin 11 Factory Applied Corrosion<br />
Protection Methods (ZpÛsoby prÛmyslové<br />
protikorozní ochrany v˘ztuÏe),<br />
Bulletin 14 Externally Bonded FRP<br />
Reinforcement for RC Structures,<br />
Bulletin 15 Durability of Post-Tensioning<br />
Tendons (Trvanlivost pfiedpínacích kabelÛ).<br />
Je‰tû letos by mûl b˘t vydán bulletin<br />
Grouting of Prestressing Systems (InjektáÏ<br />
pfiedpínacích systémÛ) jako v˘sledek pracovní<br />
skupiny TG 9.8.<br />
Nové úkoly komise:<br />
• ochrana lan v obalech u vnitfiních pfiedpínacích<br />
kabelÛ bez soudrÏnosti,<br />
• technické podmínky zemních kotev,<br />
• poÏadavky na volné kabely v kotvení<br />
a deviátorech,<br />
• specifikace materiálu v˘ztuÏí v novém<br />
fib Model code.<br />
Komise se rozlouãila se dvûma b˘val˘mi<br />
pfiedsedy, ktefií odcházejí z její aktivní ãinnosti<br />
– prof. Bruggelingem a Dipl.-Ing. H.<br />
R. Müllerem. Na jednání navazovala zajímavá<br />
exkurze na rekonstrukci berlínského<br />
Olympijského stadionu (viz foto).<br />
âinnost fib komise VyztuÏování a pfiedpínací<br />
systémy je v˘znamná a bohatá<br />
a stále se rozvíjí. Po sjednocení FIB a CEB<br />
navíc zahrnuje i ve‰kerou betonáfiskou<br />
a nekovovou v˘ztuÏ a jejich systémy kotvení<br />
a spojování. V souvislosti s procesem<br />
integrace âR do odborn˘ch struktur vyspûlého<br />
svûta a narÛstajícími obchodními<br />
vazbami se proto jeví jako nanejv˘‰ Ïádoucí<br />
aktivizovat v tomto smûru i ãinnost<br />
na‰í TNK <strong>Beton</strong>ové konstrukce a âeské<br />
betonáfiské spoleãnosti âSSI (âBS).<br />
Vlastimil ·rÛma<br />
46 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002
ª UDOVÍT N Aë, MARTIN V RA·ËÁK<br />
Mosty z prefabrikovan˘ch dodatoãne<br />
predpät˘ch nosníkov typu VLO··ÁK boli<br />
vo veºkom rozsahu budované v období<br />
pred 30 aÏ 40 rokmi. Spoãiatku boli prieãne<br />
predpínané, neskôr boli nosníky<br />
spájané Ïelezobetónov˘m kæbom. âlánok<br />
pojednáva o v˘sledkoch teoretickej anal˘zy<br />
konkrétneho ‰ikmého prieãne predpätého<br />
mosta. Poukazuje na problémy<br />
spojené so zohºadnením vplyvu prieãneho<br />
predpätia na prieãny roznos zaÈaÏenia.<br />
Tuhé prieãne spojenie sa pri vysok˘ch<br />
hladinách namáhania mení na<br />
„polotuhé“. Zavedením polotuh˘ch spojov<br />
v prieãnom smere sa dosiahlo v˘stiÏnej‰ie<br />
modelovanie skutoãného správania<br />
sa mosta pri zostrenej zaÈaÏovacej<br />
skú‰ke v porovnaní s modelom s tuh˘m<br />
spojením.<br />
Concrete bridges made of precast prestressed<br />
beams so-called VLO··ÁK are<br />
very frequent in Slovakia. Basically, two<br />
types of transversal connection of prefabricates<br />
were used: very rigid transversal<br />
prestressing and relatively soft,<br />
ordinary reinforced hinge. The paper<br />
describes estimation of computational<br />
model for a transversally prestressed<br />
skew bridge, and the problems related to<br />
the reflection of influence the transversal<br />
prestressing on the load effect distribution<br />
in transversal direction. Rigid transversal<br />
connection is transformed to<br />
semi-rigid after the load increasing.<br />
Theoretical analyses of these two models<br />
are confronted with experimental results,<br />
obtained during the bridge load test.<br />
Mostné kon‰trukcie z prefabrikovan˘ch<br />
dodatoãne predpät˘ch nosníkov typu<br />
Vlo‰‰ák sú na Slovensku veºmi ãasté.<br />
Stavali sa v období koncom 60. a v priebehu<br />
70. rokov minulého storoãia, takÏe<br />
ich teraj‰í vek sa pohybuje v rozmedzí 30<br />
aÏ 40 rokov. Ich stavebn˘ stav je veºmi<br />
rôzny. Trpia niektor˘mi poruchami typick˘mi<br />
pre tento druh kon‰trukcií. NajváÏnej‰ím<br />
problémom je degradácia<br />
pozdæÏnej a prieãnej predpínacej v˘stuÏe<br />
v dôsledku zatekania vody a následnej<br />
korózie v˘stuÏe nosníka. To má za následok<br />
ÈaÏko odhadnuteºné zníÏenie celkovej<br />
únosnosti mosta. V súãasnosti uplatÀovan˘<br />
systém hodnotenia mostov zaloÏen˘<br />
na pouÏívaní súãiniteºov stavebného stavu<br />
nedokáÏe objektívne posúdiÈ skutoãnú<br />
zostatkovú únosnosÈ kon‰trukcie, najmä<br />
ak sa ukazuje, Ïe tieto mosty ãasto disponujú<br />
znaãnou skrytou rezervou únosnosti.<br />
Niekedy je ÈaÏké pri beÏnej vizuálnej<br />
prehliadke kon‰trukcie spoºahlivo posúdiÈ,<br />
ãi most bol prieãne predpät˘ alebo bolo<br />
pouÏité spojenie nosníkov pomocou<br />
„mäkkého kæbu“. Preto sa ãasto, bez ohºadu<br />
na skutoãnosÈ, pouÏíva pri prepoãtoch<br />
(odhadoch) zaÈaÏiteºnosti staticky nev˘hodnej‰í<br />
model „Ïalúziovej dosky“. Na<br />
katedre betónov˘ch kon‰trukcií a mostov<br />
Stavebnej fakulty TU v Ko‰iciach sa v súãasnej<br />
dobe realizuje projekt, ktorého cie-<br />
ºom je podrobne preskúmaÈ skutoãné<br />
správanie sa mostov z nosníkov Vlo‰‰ák.<br />
P OPIS KON·TRUKCIE<br />
Z hºadiska prieãneho spojenia nosníkov<br />
rozli‰ujeme dva základné druhy. Spoãiatku<br />
boli mostné prefabrikáty prieãne predpínané,<br />
neskôr sa spájali pomocou kæbu<br />
vytvoreného z betonárskej v˘stuÏe. Tomu<br />
vo v‰eobecnosti zodpovedá pouÏívan˘<br />
typ statického modelu – ortotropná<br />
doska, resp. Ïalúziová doska.<br />
Most, ktorého model je opísan˘ v tomto<br />
ãlánku, sa nachádzal na ceste I/50 v km<br />
447,374 cez rieku Hornád v Ko‰iciach.<br />
Kon‰trukcia mosta bola priama, ‰ikmá<br />
s uhlom kríÏenia 49°. Niveleta na moste<br />
bola vodorovná. Most bol navrhnut˘ na<br />
zaÈaÏovaciu triedu „A“ podºa zaÈaÏovacej<br />
normy platnej v ãase návrhu a postaven˘<br />
bol v roku 1964. Most pozostával z troch<br />
staticky samostatne pôsobiacich polí.<br />
Nosnú kon‰trukciu tvorili nosníky typu<br />
„Vlo‰‰ák“ dæÏky 22 m. V prieãnom smere<br />
bolo 14 nosníkov vzájomne spojen˘ch<br />
dobetónovaním medzery medzi nosníkmi<br />
a prieãnym predpätím. Na obr. 1 je prieãny<br />
rez a pôdorys nosnej kon‰trukcie<br />
jedného mostného poºa s uvedením<br />
poãtu káblov prieãneho predpätia. Roz-<br />
V ùDA A V¯ZKUM<br />
SCIENCE AND RESEARCH<br />
K O N F R O N T Á C I A V O ª B Y V ¯ P O â T O V É H O M O D E L U<br />
S O S K U T O â N ¯ M P Ô S O B E N Í M M O S T A<br />
C O N F R O N T A T I O N O F C O M P U T A T I O N A L M O D E L C H O I C E<br />
W I T H R E A L B E H A V I O R O F T H E B R I D G E<br />
pätie jedného poºa bolo 21,4 m. Vozovka<br />
a obojstranné chodníky na moste mali<br />
‰írku 9,5 m + 2 x 2,25 m. Nosná kon‰trukcia<br />
bola z betónu B50; predpínacia<br />
v˘stuÏ – káble z patentovan˘ch drôtov<br />
∅ P 4,5 mm.<br />
V októbri 2000 bola na jednom z krajn˘ch<br />
polí mosta vykonaná zostrená statická<br />
zaÈaÏovacia skú‰ka (tieÏ aj dynamická<br />
skú‰ka). V˘sledkom zaÈaÏovacej skú‰ky sú<br />
namerané hodnoty statickej odozvy kon-<br />
‰trukcie. Tieto boli konfrontované s teoretick˘mi<br />
hodnotami získan˘mi na poãítaãovom<br />
modeli.<br />
V ¯POâTOV¯ MODEL<br />
K ON·TRUKCIE<br />
Hlavné nosníky boli modelované v priestore<br />
pomocou troch plo‰n˘ch prvkov,<br />
vytvárajúcich hornú dosku a dve steny<br />
nosníka. Geometrické rozmery prvkov<br />
boli volené tak, aby v˘sledn˘ „krabicov˘“<br />
nosník mal kvadratick˘ modul zotrvaãnosti<br />
zhodn˘ zo skutoãn˘m prierezom.<br />
Prieãne rebrá a zálievka ‰káry medzi nosníkmi<br />
boli modelované pomocou prútov˘ch<br />
prvkov s prierezom zhodn˘m so skutoãnosÈou.<br />
Prierez rebier bol excentricky<br />
posunut˘ tak, aby v˘sledn˘ geometrick˘<br />
tvar celého nosníka zodpovedal skutoãnému<br />
nosníku. Na vzniknut˘ ro‰t bola<br />
umiestnená doska simulujúca vyrovnávací<br />
betón a vozovku a na okrajoch Ïelezobetónové<br />
„rímsové nosníky“.<br />
Jednotliv˘m prvkom modelu boli priradené<br />
materiály podºa tabuºky 1.<br />
Podopretie hlavn˘ch nosníkov bolo po<br />
úvahe zvolené v 1/4 úloÏnej dæÏky nosníka.<br />
Vytvoren˘ model je typick˘ model<br />
ortotropnej dosky.<br />
Tab. 1 Materiály v˘poãtového modelu<br />
Tab. 1 Materials of analyzed model<br />
Prvok Trieda Modul<br />
betónu pruÏnosti [MPa]<br />
nosníky Vlo‰‰ák,<br />
prieãne rebrá<br />
B50 38 500<br />
zálievka ‰kár B20 27 000<br />
vyrovnávací betón B15 23 000<br />
rímsové nosníky B20 27 000<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002 47
V ùDA A V¯ZKUM<br />
SCIENCE AND RESEARCH<br />
Obr. 2 Rozmiestnenie zaÈaÏenia<br />
pri zaÈaÏovacej skú‰ke<br />
Fig. 2 Loading distribution during<br />
the loading test<br />
Obr. 3 Schéma modelu polotuhého spoja<br />
Fig. 3 Scheme of the semi rigid connection<br />
model<br />
Obr .1 Prieãna<br />
a pôdorysná<br />
schéma mosta<br />
Fig. 1 Transverse and<br />
layout scheme<br />
of the bridge<br />
Z AËAÎENIE<br />
VeºkosÈ a geometrická poloha zaÈaÏenia<br />
umiestneného na kaÏd˘ z modelov zodpovedá<br />
zaÈaÏeniu pouÏitému pri zaÈaÏovacej<br />
skú‰ke mosta. Jednalo sa o 6 trojnápravov˘ch<br />
vozidiel typu Tatra 815 a ‰peciálnej<br />
súpravy s návesom. Pre zjednodu-<br />
‰enie boli sily dvoch zadn˘ch náprav vozidiel<br />
Tatra modelované ako sily jednej spoloãnej<br />
nápravy. Nápravy Èahaãa a prívesu<br />
boli rozmiestnené podºa skutoãnosti.<br />
Rozmiestnenie a veºkosti kolesov˘ch tlakov<br />
jednotliv˘ch vozidiel pre zaÈaÏovacie<br />
stavy sú uvedené na obr. 2:<br />
1. zaÈaÏovací stav – 2 vozidlá Tatra 815<br />
v krajnej polohe,<br />
2. zaÈaÏovací stav – 4 vozidlá Tatra 815<br />
v krajnej polohe,<br />
3. zaÈaÏovací stav – 6 vozidiel Tatra 815<br />
v najúãinnej‰ej polohe,<br />
4. zaÈaÏovací stav – 4 vozidlá + zvlá‰tna<br />
súprava v najúãinnej‰ej polohe,<br />
5. zaÈaÏovací stav – zvlá‰tna súprava<br />
v krajnej polohe.<br />
V ¯SLEDKY V¯POâTU<br />
Z anal˘zy vypoãítan˘ch hodnôt vypl˘va, Ïe<br />
pre 1. zaÈaÏovací stav vypoãítaná ohybová<br />
ãiara dobre súhlasí s nameran˘mi hodnotami<br />
(obr. 5). Pri 2. aÏ 5. zaÈaÏovacom<br />
stave je v‰ak viditeºn˘ rozdiel v celkovom<br />
tvare krivky a maximálny nameran˘ priehyb<br />
prekraãuje vypoãítan˘. Skutoãná kon-<br />
‰trukcia sa pre dané zaÈaÏovacie stavy<br />
v prieãnom smere správa „mäk‰ie“ neÏ<br />
v˘poãtov˘ model. Príãinu je treba hºadaÈ<br />
v prieãnom predpätí, ktoré pri relatívne<br />
mal˘ch zaÈaÏeniach zabezpeãuje dobré<br />
Obr. 4 Vymedzenie oblastí na moste,<br />
kde M y > M ykr<br />
Fig. 4 Specification of areas on the bridge<br />
where M y > M ykr<br />
spolupôsobenie nosníkov v prieãnom<br />
smere a skutoãná kon‰trukcia sa správa<br />
ako tuhá ortotropná doska. Pri zvy‰ujúcom<br />
sa zaÈaÏení dochádza v urãitej oblasti<br />
kon‰trukcie k vyãerpaniu tlakovej<br />
rezervy v prieãnom smere. Vzájomnému<br />
pootoãeniu nosníkov bráni uÏ iba predpínacia<br />
v˘ztuÏ, ktorá sa správa ako pruÏina<br />
surãitou tuhosÈou. Vzniká pruÏn˘ kæb –<br />
polotuhé prieãne spojenie. TuhosÈ takéhoto<br />
kæbu moÏno najjednoduch‰ie vypoãítaÈ<br />
nasledujúcou úvahou:<br />
UvaÏujme jednotkové vzájomné pootoãenie<br />
susedn˘ch nosníkov o uhol 1mrad.<br />
Podºa obr. 3 v jednotliv˘ch kábloch vznikne<br />
príslu‰ná deformácia ∆ 1 aÏ ∆ 3 at˘m<br />
príslu‰n˘ prírastok napätia σ 1 aÏ σ 3 , ktor˘<br />
moÏno previesÈ na sily F 1 aÏ F 3 . Z t˘chto<br />
síl na zodpovedajúcich ramenách z 1 aÏ z 3<br />
moÏno urãiÈ fiktívny moment M k bodu<br />
pootoãenia A. Hodnota takéhoto momentu<br />
zodpovedá momentu, ktor˘ by<br />
spôsobil pootoãenie kæbu o 1 mrad. S pôsobením<br />
betónu zálievky v Èahu sa neuvaÏuje.<br />
Analogick˘m spôsobom moÏno vypoãítaÈ<br />
tuhosÈ kæbu vo vodorovnom posunutí,<br />
keì uvaÏujeme jednotkové posunutie<br />
napr. 1 mm.<br />
V˘sledné tuhosti pre tento konkrétny<br />
prípad sú pre pootoãenie: 17 MNm/rad,<br />
resp. pre vodorovné posunutie:<br />
90 MN/m.<br />
Problémom zostáva urãiÈ oblasÈ, v ktorej<br />
dochádza k takémuto efektu. Vzájomné<br />
pootoãenie nosníkov v prieãnom smere<br />
je spôsobené prieãnym ohybov˘m momentom<br />
M y . Sila v predpínacej v˘stuÏi<br />
vyvodzuje opaãn˘ moment. Ak vyãíslime<br />
zostatkovú predpínaciu silu, môÏeme<br />
následne vypoãítaÈ kritick˘ ohybov˘ moment<br />
M ykr . V tomto prípade po zohºadnení<br />
v‰etk˘ch strát bola urãená zostatková<br />
sila vo v˘stuÏi F = 360 kN a M ykr = 125<br />
kNm. Pre urãenie momentu M y na moste<br />
moÏno vyuÏiÈ analógiu ‰ikmej prosto<br />
podopretej dosky. V˘sledné izopásma pre<br />
moment M ykr od jednotliv˘ch zaÈaÏovacích<br />
stavov sú na obr. 4.<br />
V prípade zaÈaÏenia mosta dvomi vozidlami<br />
moment M y nikde neprekroãil kritickú<br />
hodnotu M ykr =125 kN.<br />
Následne bol pre kaÏd˘ zaÈaÏovací stav<br />
vytvoren˘ model, v ktorom boli do kon‰trukcie<br />
v kritick˘ch oblastiach vloÏené pruÏné<br />
kæby a boli vypoãítané priehyby v sledovanom<br />
priereze (obr. 5).<br />
Z uveden˘ch grafov vidieÈ, Ïe ohybové<br />
ãiary na modeloch s vloÏen˘mi polotuh˘-<br />
48 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002
priehyb [mm]<br />
priehyb [mm]<br />
priehyb [mm]<br />
priehyb [mm]<br />
priehyb [mm]<br />
0,00<br />
-0,50<br />
-1,00<br />
-1,50<br />
-2,00<br />
-2,50<br />
-3,00<br />
-3,50<br />
-4,00<br />
-4,50<br />
-5,00<br />
0,00<br />
-0,50<br />
-1,00<br />
-1,50<br />
-2,00<br />
-2,50<br />
-3,00<br />
-3,50<br />
-4,00<br />
-4,50<br />
-5,00<br />
0,00<br />
-0,50<br />
-1,00<br />
-1,50<br />
-2,00<br />
-2,50<br />
-3,00<br />
-3,50<br />
-4,00<br />
-4,50<br />
-5,00<br />
0,00<br />
-0,50<br />
-1,00<br />
-1,50<br />
-2,00<br />
-2,50<br />
-3,00<br />
-3,50<br />
-4,00<br />
-4,50<br />
-5,00<br />
0,00<br />
-0,50<br />
-1,00<br />
-1,50<br />
-2,00<br />
-2,50<br />
-3,00<br />
-3,50<br />
-4,00<br />
-4,50<br />
-5,00<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
Dve vozidlá<br />
Obr. 5 Prieãny priehyb pre zaÈaÏovacie stavy 1 aÏ 5<br />
Fig. 5 Transverse deflection for loading stages from 1 to 5<br />
nosník<br />
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14<br />
·tyri vozidlá<br />
nosník<br />
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14<br />
·esÈ vozidiel<br />
nosník<br />
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14<br />
Trailer<br />
nosník<br />
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14<br />
·tyri vozidlá + trailer<br />
nosník<br />
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14<br />
V ùDA A V¯ZKUM<br />
SCIENCE AND RESEARCH<br />
Nameran˘<br />
Tuh˘<br />
Nameran˘<br />
Polotuh˘<br />
Tuh˘<br />
Nameran˘<br />
Polotuh˘<br />
Tuh˘<br />
Nameran˘<br />
Polotuh˘<br />
Tuh˘<br />
Nameran˘<br />
Polotuh˘<br />
Tuh˘<br />
mi kæbmi oveºa lep‰ie vystihujú skutoãné<br />
správanie sa kon‰trukcie, ako je to na<br />
modeloch s tuh˘m prieãnym spojením.<br />
Z ÁVER<br />
Pri podrobnej‰ej anal˘ze prieãne predpätého<br />
mosta sa ukázalo, Ïe nie je<br />
moÏné takúto kon‰trukciu jednoznaãne<br />
posudzovaÈ podºa jedného z modelov<br />
ortotropnej alebo Ïalúziovej dosky. Skutoãné<br />
správanie sa kon‰trukcie závisí od<br />
veºkosti a rozmiestnenia zaÈaÏenia na<br />
moste a môÏe plynule prechádzaÈ od jedného<br />
modelu k druhému.<br />
Na spresnen˘ch modeloch je následne<br />
moÏné simulovaÈ rôzne poruchy mosta<br />
typické pre tento typ kon‰trukcie, ako<br />
napríklad úplné alebo ãiastoãné prekorodovanie<br />
pozdæÏnej alebo prieãnej predpínacej<br />
v˘stuÏe. Je moÏné jednoduchou<br />
úpravou vytvoriÈ model mosta s kæbov˘m<br />
spojením hlavn˘ch nosníkov. Takéto<br />
spresÀovanie modelov mosta pomocou<br />
v˘konnej v˘poãtovej techniky umoÏÀuje<br />
vyhºadávaÈ skryté rezervy únosnosti kon‰trukcie,<br />
ktorá je ãasto neodôvodnene podcenená,<br />
a to aj s prihliadnutím na zistené<br />
poruchy.<br />
Literatura<br />
[1] Naì ª. a kolektív: Zostrená statická<br />
a dynamická zaÈaÏovacia skú‰ka<br />
mosta ev. ãíslo 50-322 cez Hornád<br />
vKo‰iciach. Správa ãasÈ A, SvF TU<br />
Ko‰ice, 2001<br />
[2] Naì ª. a kolektív: ZaÈaÏovacie skú‰ky<br />
jednotliv˘ch prefabrikovan˘ch nosníkov<br />
Vlo‰‰ák, vybrat˘ch z mosta ev.<br />
ãíslo 50-322. Správa ãasÈ B, SvF TU<br />
Ko‰ice, 2001<br />
[3] Naì ª. a kolektív: Hodnotenie statick˘ch<br />
dôsledkov porúch mostov z prefabrikovan˘ch<br />
nosníkov „Vlo‰‰ák“.<br />
Metodick˘ pokyn. Technick˘ predpis<br />
Slovenskej správy ciest Bratislava<br />
2001 (Návrh)<br />
Doc. Ing. ªudovít Naì, CSc.<br />
Stavebná fakulta TU v Ko‰iciach<br />
Vysoko‰kolská 4, 042 00 Ko‰ice<br />
Slovenská republika<br />
Ludovit.Nad@tuke.sk<br />
Ing. Martin Vra‰Èák<br />
Hutn˘ projekt Ko‰ice, a. s.<br />
ul. BoÏeny Nûmcovej 30, Ko‰ice<br />
Slovenská republika<br />
Extern˘ doktorand na Katedre betónov˘ch<br />
kon‰trukcií a mostov SvF TU v Ko‰iciach<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002 49
S OFTWARE<br />
SOFTWARE<br />
M O D E L O V Á N Í Ú N O S N O S T I P ¤ E D E M P ¤ E D P J A T É H O<br />
M O S T N Í H O N O S N Í K U O S L A B E N É H O K O R O Z Í<br />
M O D E L I N G O F P R E C A S T P R E S T R E S S E D B R I D G E G I R D E R<br />
U N D E R C O R R O S I O N A T T A C K<br />
R ADOMÍR P UKL,<br />
B ¤ ETISLAV T EPL¯,<br />
D R AHOMÍR N OVÁK,<br />
M ARK G. STEWART<br />
Na pfiíkladu pfiedpjatého mostního nosníku<br />
jsou ukázány soudobé moÏnosti<br />
numerického modelování Ïelezobetonov˘ch<br />
konstrukcí. Je sledován vliv po‰kození<br />
pfiedpínací v˘ztuÏe tzv. korozí pod<br />
napûtím na únosnost nosníku. Programem<br />
ATENA uÏívajícím prostfiedky<br />
modelování nelineárního chování materiálÛ<br />
je simulováno pfietrÏení pfiedpínacího<br />
drátu po‰kozeného korozí a obnovení<br />
jeho spolupÛsobení s betonem<br />
v urãité vzdálenosti.<br />
Recent possibilities of the numerical<br />
modeling of reinforced concrete structures<br />
are presented using example of prestressed<br />
bridge girder. Damage of<br />
prestressing reinforcement due to so called<br />
stress corrosion cracking is simulated<br />
using software ATENA, which is based<br />
on advanced material models. Rupture<br />
of the corroded prestressing wires and<br />
renewal of its bond with concrete in<br />
a certain distance from the point of rupture<br />
is modeled.<br />
Podrobnûj‰í informace o vlastnostech stavebních<br />
konstrukcí a jejich chování v rÛzn˘ch<br />
situacích bûhem montáÏe i provozu<br />
je mnohdy moÏno získat jedinû metodami<br />
numerického modelování. Experimentální<br />
vy‰etfiování realizované konstrukce<br />
totiÏ ãasto z rÛzn˘ch dÛvodÛ není vhodné<br />
nebo vÛbec není moÏné. Jedním z takov˘ch<br />
pfiípadÛ jsou i betonové pfiedpjaté<br />
konstrukce po‰kozené korozí v˘ztuÏe.<br />
M ODEL MOSTNÍHO NOSNÍKU<br />
Numerické simulaci byl podroben typizovan˘,<br />
pfiedem pfiedpjat˘ mostní nosník<br />
z fiady AASHTO podle americké specifikace<br />
(American Association of State Highway<br />
and Transportation Officials, Bridge<br />
Design Specification). Tyto nosníky jsou<br />
‰iroce pouÏívány v USA, v Kanadû<br />
avAustrálii pro silniãní mosty men‰ích<br />
astfiedních rozpûtí, a jsou proto ãast˘m<br />
tématem studií zab˘vajících se Ïivotností<br />
a údrÏbou mostních konstrukcí v souvislosti<br />
s korozí jejich v˘ztuÏe. Zde uvedená<br />
studie se od doposud znám˘ch studií li‰í<br />
zejména podrobn˘m modelem zohled-<br />
Àujícím postup degradace konstrukce. Pro<br />
numerickou simulaci byl vybrán nosník<br />
typu IV, kter˘ mÛÏe b˘t navrhován na rozpûtí<br />
od 21 do 30 m, obvykle s nadbetonovanou<br />
mostovkou. Ve studii vûnované<br />
modelování vlivu koroze na mezní únosnost<br />
je pozornost zamûfiena na samostatnû<br />
pÛsobící nosník délky 23,4 m. Jeho<br />
prÛfiez je ukázán na obr. 1. Konstrukãní<br />
prvek je podepfien a pÛsobí jako prost˘<br />
nosník o rozpûtí 22,86 m. Tyto i dal‰í<br />
údaje jsou pfievzaty z [6], kde je podrobnû<br />
popsán návrh tohoto nosníku.<br />
Materiálové vlastnosti betonu byly odvo-<br />
zeny pro beton o krychelné tlakové pevnosti<br />
30 MPa. Ve v˘poãtech byla pouÏita<br />
odpovídající válcová pevnost betonu<br />
v tlaku 25,5 MPa, modul pruÏnosti 30,32<br />
GPa, tahová pevnost 2,32 MPa, specifická<br />
lomová energie 0,058 kN/m a souãinitel<br />
pfiíãné kontrakce roven 0,2. Tyto hodnoty<br />
i dal‰í materiálové parametry byly automaticky<br />
vygenerovány pouÏit˘m programem<br />
ATENA ze zadané krychelné pevnosti<br />
betonu. Pfiedpûtí nosníku je realizováno<br />
26 dráty, z nichÏ 6 je u podpor zvednuto<br />
– jejich poloha je zfiejmá z obr. 1 a 2.<br />
PrÛfiezová plocha jednotliv˘ch drátÛ je<br />
98,5 mm 2 . Poãáteãní pfiedpínací síla jednoho<br />
drátu je 128,5 kN, do v˘poãtu je<br />
zavedena redukovaná hodnota pfiedpûtí<br />
rovna 97,9 kN. Tím je dle [6] zjednodu‰enû<br />
zaveden vliv ztrát pfiedpûtí, zejména<br />
dotvarováním betonu. PruÏno-plastické<br />
chování pfiedpínací oceli bez zpevnûní je<br />
charakterizováno mezí teãení 1857 MPa<br />
a modulem pruÏnosti 195 GPa. Podepfie-<br />
22,86 m<br />
ní nosníku je realizováno pomocí blokÛ<br />
(pfiíãníkÛ) z ideálnû pruÏného materiálu.<br />
Model nosníku (rovinná napjatost,<br />
3000 ãtyfiúhelníkov˘ch izoparametrick˘ch<br />
koneãn˘ch prvkÛ) byl postupnû podroben<br />
následujícímu zatíÏení: vlastní tíha,<br />
pfiedpûtí, plné rovnomûrné zatíÏení (viz<br />
obr. 2). ZatíÏení bylo aplikováno po pfiírÛstcích,<br />
rovnomûrné zatíÏení bylo po krocích<br />
zvy‰ováno aÏ do dosaÏení maximální<br />
únosnosti nosníku.<br />
Ú NOSNOST NEPORU·ENÉHO<br />
NOSNÍKU<br />
Po provedení statické anal˘zy v˘‰e popsaného<br />
modelu byla mj. získána závislost<br />
50 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002<br />
203,2<br />
152,4<br />
1371,6 584,2<br />
228,6<br />
203,2<br />
508,0<br />
660,4<br />
203,2<br />
Obr. 1 PrÛfiez nosníku (rozmûry v mm)<br />
Fig. 1 Beam cross-section (dimensions<br />
in mm)<br />
Obr. 2 Schéma nosníku s podéln˘m<br />
uspofiádáním v˘ztuÏe, podporami<br />
a rovnomûrn˘m zatíÏením<br />
Fig. 2 Beam model with longitudinal<br />
reinforcement, supports and<br />
distributed load
ovnomûrné zatíÏení [kN/m']<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
-20 0 20 40 60 80 100 120 140 160<br />
prÛhyb stfiedu nosníku [mm]<br />
zatíÏení-prÛhyb stfiedu nosníku (obr. 3).<br />
Dvû hodnoty zde zasluhují pozornost:<br />
velikost vzepûtí 13,9 mm po aplikaci<br />
vlastní tíhy a pfiedpûtí, coÏ odpovídá velmi<br />
dobfie v [6] uvedené návrhové hodnotû<br />
12,7 mm, a dále intenzita zatíÏení na<br />
mezi únosnosti 54 kN/m′ (vrchol kfiivky).<br />
PrÛhyb stfiedu nosníku pfii mezní únosnosti<br />
dosahuje 150 mm. Po dosaÏení<br />
Obr. 4 Trhliny na mezi únosnosti, nosník<br />
bez koroze<br />
Fig. 4 Cracks at maximum load, beam<br />
without corrosion<br />
meze únosnosti do‰lo v oblasti poblíÏe<br />
stfiedu nosníku k souãasnému teãení<br />
v˘ztuÏe a rozdrcení horních vrstev betonu.<br />
Obraz trhlin pfii dosaÏení mezní únosnosti<br />
ukazuje rovnomûrné trhliny v taÏené<br />
oblasti nosníku se ‰ífikou jednotliv˘ch trhlin<br />
kolem 0,8 mm (obr. 4). Detail stfiední<br />
ãásti nosníku s ohybov˘mi trhlinami je<br />
vidût na obr. 5. Tlou‰Èky ãar znázorÀujících<br />
trhliny jsou pro kaÏd˘ obrázek odvozeny<br />
od pfiíslu‰né maximální ‰ífiky trhliny (zde<br />
Obr. 6 Poãátek rozvoje trhlin, stfiední ãást<br />
nosníku bez koroze<br />
Fig. 6 Beginning of cracks development,<br />
middle part of the beam without<br />
corrosion<br />
nosník neporu‰en˘ korozí<br />
0,845 mm) a jsou úmûrné spoãtené<br />
‰ífice trhliny v daném místû.<br />
Tahové trhliny ve spodních vrstvách betonu<br />
se objevily pfii dosaÏení 32 kN/m′<br />
(zhruba 2/3 mezní únosnosti). Obraz<br />
ohybov˘ch trhlin ve stfiední ãásti nosníku<br />
na poãátku jejich rozvoje je znázornûn na<br />
obr. 6, lokalizované trhlinky dosahují maximální<br />
‰ífiky 0,078 mm. Srovnávací hladi-<br />
na rovnomûrného zatíÏení 32 kN/m′ je<br />
vdal‰ím pouÏita pro zobrazení a porovnání<br />
trhlin i pro ostatní analyzované pfiípady,<br />
které mají v˘ztuÏ poru‰enou korozí.<br />
Obr. 5 Trhliny na mezi únosnosti, detail<br />
stfiední ãásti nosníku bez koroze<br />
Fig. 5 Cracks at maximum load, detail of<br />
middle part of the beam without<br />
corrosion<br />
Ú NOSNOST P¤I UVAÎOVÁNÍ<br />
K OROZE POD NAPùTÍM<br />
PrÛnikem chloridov˘ch iontÛ (posypové<br />
soli) od povrchu betonu aÏ k v˘ztuÏi, resp.<br />
karbonatací betonu vlivem CO 2 (viz napfi.<br />
S OFTWARE<br />
SOFTWARE<br />
Obr. 3 Závislost zatíÏení-prÛhyb pro nosník<br />
bez koroze<br />
Fig. 3 Load-displacement diagram for<br />
beam without corrosion<br />
[1], [2], [5]) dojde k tzv. depasivaci oceli<br />
a za vhodn˘ch (a bohuÏel ãast˘ch) vlhkostních<br />
pomûrÛ je nastartován proces<br />
koroze. âasov˘ úsek do dosaÏení depasivace<br />
se naz˘vá iniciaãním ãasem. U analyzovaného<br />
nosníku byl iniciaãní ãas<br />
stanoven˘ dle zásad uveden˘ch v [7] relativnû<br />
dlouh˘ – 40 let. Na to má vliv<br />
zejména pomûrnû velké navrÏené krytí<br />
v˘ztuÏe c = 50 mm. U pfiedpínacích drátÛ<br />
mÛÏe b˘t v místech naru‰en˘ch korozí<br />
a pfii promûnném tahovém namáhání iniciována<br />
trhlina (trhliny), která v lokálním,<br />
na kyslík bohatém prostfiedí rychle narÛstá<br />
a dochází k tzv. korozi pod napûtím,<br />
resp. korozní únavû a posléze k pfietrÏení<br />
drátu. V na‰em pfiípadû bylo dle [7] odhadnuto,<br />
Ïe k tomu dojde asi po 5 letech<br />
– u sledovaného nosníku by tedy mohlo<br />
dojít k pfietrÏení drátu (drátÛ) po 45<br />
letech od uvedení do provozu. Je ale<br />
nutno poznamenat, Ïe iniciaãní ãas v˘raznû<br />
závisí na intenzitû a ãetnosti solení<br />
v okolí mostu, a dále Ïe pro posouzení<br />
depasivace nebylo uvaÏováno souãasné<br />
pÛsobení karbonatace i chloridÛ, neboÈ<br />
vhodn˘ model pro souãasné uvaÏování<br />
obou vlivÛ zatím není znám. Av‰ak sou-<br />
bûh tûchto jevÛ, kter˘ v realitû musí nutnû<br />
nastat, mÛÏe vést k v˘raznému zkrácení<br />
iniciaãního ãasu.<br />
Problematikou koroze pod napûtím se<br />
v souãasnosti zab˘vá fiada odborníkÛ.<br />
Podrobné a pfiesné modelování koroze<br />
pod napûtím je velmi nároãné a zatím pro<br />
nûj nejsou k dispozici ovûfiené matematické<br />
modely. Aby bylo moÏno uãinit si<br />
alespoÀ rámcovou pfiedstavu o poklesu<br />
únosnosti zpÛsobené korozí pfiedpínací<br />
v˘ztuÏe, jsou analyzovány hypotetické pfiípady,<br />
kdy je nosník oslaben v dÛsledku<br />
koroze pod napûtím pfietrÏením nûkter˘ch<br />
drátÛ. JelikoÏ se jedná o pfiedem<br />
pfiedpjat˘ nosník, poãítá se také s tím, Ïe<br />
v jisté vzdálenosti l k od místa pfietrÏení<br />
dochází opût k obnovení soudrÏnosti<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002 51
S OFTWARE<br />
SOFTWARE<br />
Tab. 1 Pfiehled hlavních v˘sledkÛ<br />
Tab. 1 Summary of principal results<br />
Poãet SoudrÏnost Mezní PrÛhyb stfiedu nosníku Maximální ‰ífika trhliny Maximální ‰ífika trhliny<br />
pfietrÏen˘ch obnovena únosnost pfii dosaÏení pfii dosaÏení na srovnávací<br />
drátÛ [kN/m′] mezní únosnosti mezní únosnosti hladinû zatíÏení 32 kN/m′<br />
[mm] [mm] [mm]<br />
0 – 54 150 0,85 0,08<br />
2 ne 51 159 0,98 0,12<br />
2 ano, l k = 153 mm 54 152 0,97 0,23<br />
6 ne 45 189 1,20 0,43<br />
6 ano, l k = 153 mm 50 133 6,47 1,02<br />
6 ano, l k = 500 mm 50 140 4,12 0,76<br />
s betonem. Podle pravidel uveden˘ch<br />
v americké normû ACI 318-89 v odstavci<br />
R12.8 byla tato vzdálenost stanovena na<br />
l k = 153 mm. Takto byly fie‰eny následující<br />
pfiípady:<br />
(i) pfietrÏeny dva dráty spodní vrstvy<br />
uprostfied rozpûtí, soudrÏnost není<br />
obnovena;<br />
(ii) pfietrÏeny dva dráty, soudrÏnost je<br />
obnovena;<br />
(iii) pfietrÏeno ‰est drátÛ, soudrÏnost není<br />
obnovena;<br />
(iv) pfietrÏeno ‰est drátÛ, soudrÏnost je<br />
obnovena.<br />
Hlavní v˘sledky v˘poãtÛ (únosnosti, prÛhyby,<br />
‰ífiky trhlin) jsou shrnuty v tabulce 1.<br />
ZatûÏovací kfiivky (závislost zatíÏení-prÛhyb<br />
stfiedu nosníku) vãetnû referenãního<br />
nosníku neporu‰eného korozí jsou porovnány<br />
na obr. 7. Oslabení nosníkÛ pfietrÏením<br />
zkorodovan˘ch drátÛ bylo aplikováno<br />
v poãáteãním stadiu zatûÏovaní. Na zatû-<br />
Ïovacích kfiivkách nosníkÛ s pfietrÏen˘mi<br />
pfiedpínacími dráty bez obnovení soudrÏnosti<br />
je proto patrné men‰í vzepûtí, neboÈ<br />
celková pfiedpínací síla se v dÛsledku<br />
zmen‰ení poãtu drátÛ sníÏila. Mezní<br />
únosnost je v tûchto pfiípadech niωí, prÛhyby<br />
nosníku pfii srovnatelném zatíÏení<br />
jsou podstatnû vût‰í. Dojde-li k obnovení<br />
soudrÏnosti, sníÏí se pfiedpínací síla pouze<br />
v malé ãásti nosníku, a vzepûtí od pfiedpûtí<br />
se proto prakticky neli‰í od referenãního<br />
pfiípadu. Mezní únosnost nosníku se<br />
sniÏuje ménû. V pfiípadû pfietrÏení dvou<br />
drátÛ a opûtovném obnovení soudrÏnosti<br />
se zatûÏovací kfiivka prakticky kryje s kfiivkou<br />
nezkorodovaného nosníku.<br />
Pro zji‰tûní vlivu vzdálenosti, ve které<br />
dojde k obnovení soudrÏnosti, byl analy-<br />
Obr. 7 Závislost zatíÏení-prÛhyb pro fie‰ené<br />
nosníky<br />
Fig. 7 Load-displacement diagrams for<br />
analysed cases<br />
zován navíc poslední pfiípad (pfietrÏeno<br />
‰est drátÛ, soudrÏnost je obnovena) se<br />
vzdáleností l k = 500 mm. V˘sledky ukazují,<br />
Ïe délka l k prakticky nemá vliv na<br />
mezní únosnost nosníku. Trhliny jsou pfii<br />
vût‰í vzdálenosti l k ãetnûj‰í (vyskytují se<br />
na vût‰í délce mezi obûma konci pfietrÏeného<br />
lana), ménû se v‰ak rozevírají (viz<br />
poslední fiádek v tab. 1).<br />
Na následujících obrázcích je znázornûno<br />
schéma trhlin ve stfiední ãásti nosníku<br />
pro vybrané pfiípady. Jsou ukázány obrazy<br />
trhlin pfii srovnávací hladinû rovnomûrného<br />
zatíÏení 32 kN/m′, která odpovídá<br />
poãátku rozvoje ohybov˘ch trhlin na referenãním<br />
nosníku, a na mezi únosnosti pfiíslu‰ného<br />
pfiípadu.<br />
Není-li obnovena soudrÏnost pfiedpínacích<br />
drátÛ s betonem, je obraz trhlin<br />
obdobn˘ jako v referenãním pfiípadû<br />
(srovnej obr. 9 a 5). ·ífiky rovnomûrnû<br />
rozdûlen˘ch trhlin v‰ak rostou s poãtem<br />
pfietrÏen˘ch drátÛ (viz tabulka 1). Na srovnávací<br />
hladinû zatíÏení je obraz trhlin na<br />
nosníku s pfietrÏen˘mi dráty v˘raznûj‰í<br />
(srovnej obr. 8 a 6).<br />
Pokud dojde k obnovení soudrÏnosti<br />
pfiedpínacích drátÛ s betonem, koncentrují<br />
se ve stfiední ãásti nosníku, kde jsou<br />
dráty pfietrÏeny, velmi ‰iroké trhliny. K v˘-<br />
rovnomûrné zatíÏení [kN/m']<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
razné lokalizaci trhlin dochází jiÏ v poãátcích<br />
jejich rozvoje (viz obr. 10, tabulka 1<br />
– poslední sloupec). Obraz trhlin pfii dosa-<br />
Ïení mezní únosnosti závisí na poãtu pfietrÏen˘ch<br />
drátÛ (srovnej obr. 11 a 12).<br />
S OFTWARE PRO MODELOVÁNÍ<br />
ÎELEZOBETONOV¯CH KONSTRUKCÍ<br />
Pro numerickou anal˘zu modelu nosníku<br />
byl pouÏit poãítaãov˘ program ATENA,<br />
vyvinut˘ firmou âervenka Consulting na<br />
základû dlouholet˘ch zku‰eností s modelováním<br />
Ïelezobetonov˘ch konstrukcí<br />
metodou koneãn˘ch prvkÛ. Jeho funkãnost<br />
byla provûfiena na celé fiadû modelov˘ch<br />
pfiíkladÛ i praktick˘ch aplikací (viz<br />
napfi. [3]). Integrované grafické uÏivatelské<br />
prostfiedí umoÏÀuje pohodlné pouÏívání<br />
programu a nabízí uÏivateli komfortní<br />
podporu pfii nelineární anal˘ze konstrukce.<br />
JiÏ bûhem v˘poãtu lze sledovat vybrané<br />
hodnoty na zvolen˘ch místech konstrukce<br />
– prÛhyby, síly, reakce, napûtí ãi<br />
pomûrné deformace. Na zatûÏovacím<br />
diagramu tak lze kontrolovat odezvu konstrukce<br />
na pfiedepsanou historii zatûÏování.<br />
Po provedení v˘poãtu je moÏno graficky<br />
i numericky vyhodnotit v˘voj v‰ech dÛleÏit˘ch<br />
veliãin. Zvlá‰tní pozornost je vûnována<br />
grafickému zpracování trhlin v be-<br />
pfietrÏeny dva dráty, soudrÏnost není obnovena<br />
pfietrÏeny dva dráty, soudrÏnost je obnovena<br />
pfietrÏeno ‰est drátÛ, soudrÏnost není obnovena<br />
pfietrÏeno ‰est drátÛ, soudrÏnost je obnovena<br />
neporu‰eno korozí<br />
srovnávací hladina zatíÏení 32 kN/m'<br />
0<br />
-20 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200<br />
prÛhyb stfiedu nosníku [mm]<br />
52 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002
Obr. 8 Poãátek rozvoje trhlin, pfietrÏeny dva<br />
dráty, soudrÏnost není obnovena<br />
(detail stfiední ãásti nosníku)<br />
Fig. 8 Beginning of cracks development,<br />
rupture of two wires, without bond<br />
renewal (detail of the middle part of<br />
the beam)<br />
tonu, takÏe je moÏno znázornit obraz trhlin<br />
na modelu obdobn˘ obrazu trhlin na<br />
skuteãné konstrukci vãetnû ‰ífiky jednotliv˘ch<br />
trhlin nebo zbytkového napûtí na trhlinû.<br />
Programem lze na poãítaãi simulovat<br />
chování konstrukãního dílce obdobnû, jako<br />
by se ovûfioval zatûÏovací zkou‰kou<br />
nebo byl podroben provoznímu zatíÏení<br />
ve skuteãné konstrukci (napfi. [4]). Jak<br />
ukazuje popsaná studie, je moÏno mode-<br />
Obr. 10 Poãátek rozvoje trhlin, pfietrÏeny dva<br />
dráty, soudrÏnost je obnovena<br />
Fig. 10 Beginning of cracks development,<br />
rupture of two wires, bond renewed<br />
lovat i pomûrnû komplikované degradaãní<br />
efekty betonov˘ch konstrukcí.<br />
Charakteristick˘m rysem programu je<br />
pouÏití materiálov˘ch modelÛ, které velmi<br />
dobfie vystihují specifika materiálového<br />
chování betonu, a umoÏÀují tak realistickou<br />
simulaci skuteãného chování konstrukce.<br />
Pro potfieby uÏivatelÛ se nabízí<br />
nûkolik typÛ materiálov˘ch modelÛ betonu.<br />
V uvedeném pfiíkladû byl pouÏit<br />
osvûdãen˘ materiálov˘ model SBETA.<br />
Obr. 12 Trhliny na mezi únosnosti, pfietrÏeno<br />
‰est drátÛ, soudrÏnost je obnovena<br />
Fig. 12 Cracks at maximum load, rupture of<br />
six wires, bond renewed<br />
Tento nelineární materiálov˘ model betonu<br />
je zaloÏen na lomové mechanice<br />
betonu v tahu a metodû rozetfien˘ch trhlin.<br />
Objektivita fie‰ení je zaji‰tûna vyuÏitím<br />
kriteria lomové energie betonu a metody<br />
pásu trhlin.<br />
Obr. 9 Trhliny na mezi únosnosti, pfietrÏeny<br />
dva dráty, soudrÏnost není<br />
obnovena<br />
Fig. 9 Cracks at maximum load, rupture of<br />
two wires, without bond renewal<br />
D ISKUSE V¯SLEDKÒ<br />
Provedená poãítaãová studie pfiedpovídá<br />
pokles únosnosti mostního nosníku v<br />
dÛsledku karbonatace krycí vrstvy betonu<br />
a následné koroze pfiedpínacích drátÛ.<br />
Obr. 11 Trhliny na mezi únosnosti, pfietrÏeny<br />
dva dráty, soudrÏnost je obnovena<br />
Fig. 11 Cracks at maximum load, rupture of<br />
two wires, bond renewed<br />
Byly modelovány nosníky oslabené pfietr-<br />
Ïením nûkter˘ch drátÛ vlivem koroze pod<br />
napûtím. V nûkter˘ch pfiípadech se pfiedpokládalo,<br />
Ïe v urãité vzdálenosti od místa<br />
S OFTWARE<br />
SOFTWARE<br />
pfietrÏení dojde k obnovení soudrÏnosti<br />
pfiedpínacícho drátu s betonem.<br />
Pokud není modelováno obnovení soudrÏnosti<br />
pfiedpínacích drátÛ s betonem,<br />
poru‰í se nosník rovnomûrn˘mi ohybov˘mi<br />
trhlinami obdobnû jako nosník nezasaÏen˘<br />
korozí. ·ífiky trhlin na mezi únosnosti<br />
rostou úmûrnû s poãtem<br />
pfietrÏen˘ch drátÛ (obr. 14). Únosnost<br />
nosníku se sniÏuje, rovnûÏ úmûrnû<br />
s poãtem pfietrÏen˘ch drátÛ (obr. 13), pfii<br />
‰esti pfietrÏen˘ch drátech je únosnost<br />
o17 % men‰í neÏ u nezkorodovaného<br />
nosníku. PrÛhyb stfiedu nosníku pfii dosa-<br />
Ïení mezní únosnosti roste. ·ífiky trhlin na<br />
srovnávací hladinû zatíÏení se zvût‰ují<br />
mírnû progresivnû s rostoucím poãtem<br />
pfietrÏen˘ch drátÛ (obr. 15), pfii ‰esti pfietrÏen˘ch<br />
drátech dosahují pûtinásobku<br />
‰ífiky trhlin nezkorodovaného nosníku.<br />
Dojde-li k obnovení soudrÏnosti pfiedpínacích<br />
drátÛ s betonem, sníÏení únosnosti<br />
nosníku je podstatnû men‰í (obr.<br />
13). Pfii ‰esti pfietrÏen˘ch drátech se<br />
v tomto pfiípadû únosnost sníÏí pouze<br />
o7,5 %. Zato se v‰ak ve stfiední ãásti nosníku,<br />
kde jsou dráty pfietrÏeny, lokalizují<br />
velmi ‰iroké trhliny, zejména pfii vût‰ím<br />
poãtu pfietrÏen˘ch drátÛ (obr. 14).<br />
K lokalizaci ‰irok˘ch trhliny ve stfiedu<br />
nosníku dochází jiÏ v poãátku jejich rozvoje<br />
(obr. 15). Pfii ‰esti pfietrÏen˘ch drátech<br />
jsou trhliny na srovnávací hladinû zatíÏení<br />
více neÏ desetkrát ‰ir‰í neÏ v nezkorodovaném<br />
nosníku, pfii dvou pfietrÏen˘ch drátech<br />
jsou pfii srovnávacím zatíÏení trhliny<br />
trojnásobné oproti nosníku nenaru‰enému<br />
korozí. V tûchto pfiípadech tedy<br />
mohou vzniknout pomûrnû ‰iroké trhliny<br />
jiÏ pfii bûÏném provozním zatíÏení. ·ir‰í<br />
trhliny v exponované oblasti nosníku<br />
mohou následnû vést ke zrychlené degradaci<br />
potrhané krycí vrstvy betonu a k progresívnûj‰í<br />
korozi dal‰ích drátÛ (viz [1]).<br />
PfietrÏení zkorodovan˘ch drátÛ tedy<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002 53
S OFTWARE<br />
SOFTWARE<br />
mezní únosnost [kN/m']<br />
60<br />
55<br />
50<br />
45<br />
soudrÏnost není obnovena<br />
soudrÏnost je obnovena<br />
40<br />
0 2 4 6<br />
poãet pfietrÏen˘ch drátÛ<br />
Obr. 13 Pokles mezní únosnosti nosníku<br />
v závislosti na poãtu pfietrÏen˘ch<br />
pfiedpínacích drátÛ a obnovení<br />
soudrÏnosti<br />
Fig. 13 Reduction of maximum load<br />
according to the number of<br />
ruptured wires and bond renewal<br />
nemusí nutnû vést k okamÏitému v˘raznému<br />
sníÏení únosnosti konstrukce, lze<br />
v‰ak oãekávat podstatné sníÏení její Ïivotnosti.<br />
V˘sledky poãítaãového modelu pfiedpovídají<br />
stav konstrukce po 45 letech od jejího<br />
uvedení do provozu. Experimentální<br />
zji‰Èování vypoãten˘ch hodnot by narazilo<br />
na celou fiadu praktick˘ch problémÛ<br />
(napfi. jak zabezpeãit zrychlenou korozi<br />
zadaného rozsahu na vybraném místû<br />
aj.), které pfii numerickém modelování<br />
nenastanou. Naopak, numerick˘ model<br />
umoÏÀuje velmi pfiesnû zadat poÏadované<br />
podmínky pÛsobení konstrukce<br />
a vnûj‰ích úãinkÛ, separovat, cílenû mûnit<br />
a sledovat jednotlivé vlivy. Proto jsou takovéto<br />
studie, které mohou pfiedpovûdût<br />
oãekávanou dobu degradace konstrukce<br />
(ukonãení její Ïivotnosti), velmi úãelné. Je<br />
tfieba rovnûÏ poznamenat, Ïe produkty<br />
koroze pod napûtím (podobnû jako<br />
u dÛlkové koroze ohroÏující mûkkou<br />
v˘ztuÏ), mají niωí snahu objemovû<br />
expandovat a proto trhlinky na povrchu<br />
betonu nevznikají (nebo vznikají pozdûji).<br />
Detekovat degradaci takového typu je<br />
tedy nesnadné, a také proto je poãítaãov˘<br />
model dÛleÏit˘ pro pfiedstavu o moÏném<br />
naru‰ení konstrukce.<br />
Vzhledem k relativnû pfiesnému v˘poãtu<br />
iniciaãního ãasu (depasivace v˘ztuÏe<br />
v dÛsledku karbonatace betonu) a osvûdãenému<br />
nelineárnímu v˘poãtu modelu<br />
oslabené konstrukce lze oprávnûnû pfiedpokládat,<br />
Ïe získané v˘sledky jsou velmi<br />
maximální ‰ífika rthliny [mm]<br />
7<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
soudrÏnost není obnovena<br />
soudrÏnost je obnovena<br />
0<br />
1 2 4 6<br />
poãet pfietrÏen˘ch drátÛ<br />
Obr. 14 NárÛst maximální ‰ífiky trhliny pfii<br />
dosaÏení mezní únosnosti<br />
v závislosti na poãtu pfietrÏen˘ch<br />
pfiedpínacích drátÛ<br />
Fig. 14 Increase of maximum crack width<br />
at maximum load according<br />
to the number of ruptured wires<br />
realistické. Na druhé stranû je tfieba si<br />
uvûdomit, Ïe nûkteré dÛleÏité jevy byly<br />
z rÛzn˘ch dÛvodÛ modelovány zjednodu-<br />
‰enû. Do budoucna se poãítá s pouÏitím<br />
matematického modelu v˘poãtu koroze<br />
v˘ztuÏe pod napûtím pro upfiesnûní poãtu<br />
Literatura<br />
[1] Bilãík J., Hudoba I.: Vy‰etrovanie<br />
betónov˘ch kon‰trukcií poru‰en˘ch<br />
trhlinami, <strong>Beton</strong> <strong>TKS</strong>, 2/2002, str.<br />
46-49<br />
[2] Králová H., Tepl˘ B.: Koncentrace<br />
oxidu uhliãitého – karbonatace betonu<br />
– koroze v˘ztuÏe, <strong>Beton</strong> <strong>TKS</strong>,<br />
5/2001, str. 44-45<br />
[3] Margoldová J., âervenka V.:<br />
Simulace chování konstrukcí, <strong>Beton</strong><br />
a zdivo, roãník VII, 2000/3, str. 5-10<br />
[4] Pukl R., Tich˘ J.: Co jste si vÏdycky<br />
pfiáli vûdût o spirolech…, Sborník<br />
konference <strong>Beton</strong>áfiské dny 2000,<br />
âBZ, Praha 2000, str. 311-316<br />
[5] ·merda Z. a kol.: Îivotnost betonov˘ch<br />
konstrukcí, Technická kniÏnice<br />
autorizovaného inÏen˘ra, TK4, âSSI<br />
Praha, 1999<br />
[6] Taly N.: Design of Modern Highway<br />
Bridges, McGraw-Hill, New York,<br />
1998<br />
[7] Vu K.A.T., Stewart M.G.: Structural reliability<br />
of concrete bridges including<br />
improved chloride-induced corrosion<br />
models, Structural Safety 22, Elsevier,<br />
2000, str. 313-333<br />
pfietrÏen˘ch drátÛ, s uváÏením souãasného<br />
pÛsobení karbonatace a chloridÛ pro<br />
posouzení depasivace, se zpfiesnûním<br />
modelu soudrÏnosti v˘ztuÏe s betonem.<br />
Problematika modelování vlivu koroze<br />
na únosnost konstrukce vychází z parametrÛ,<br />
jejichÏ znalost je ve vût‰inû pfiípadÛ<br />
pomûrnû malá. Tyto nejistoty ve vstupech<br />
lze zohlednit pravdûpodobnostním<br />
pfiístupem. Proto se v souvislosti s fie‰ením<br />
grantu citovaného v závûru tohoto<br />
ãlánku plánuje vyuÏití stochastické anal˘zy<br />
pro získání dal‰ích údajÛ o sledované<br />
konstrukci. Tak by bylo moÏno napfiíklad<br />
pfiedpovûdût sníÏení spolehlivosti nosníku<br />
v dÛsledku koroze pfiedpínacích drátÛ.<br />
Podûkování: Tato práce vznikla za ãásteãné<br />
podpory z prostfiedkÛ grantu GAâR<br />
103/02/1030.<br />
Ing. Radomír Pukl, CSc.<br />
e-mail: cervenka@cervenka.cz<br />
âervenka Consulting<br />
Pfiedvoje 22, 162 00 Praha 6<br />
www.cervenka.cz<br />
Prof. Ing. Bfietislav Tepl˘, CSc.<br />
e-mail: teply.b@fce.vutbr.cz<br />
Doc. Ing. Drahomír Novák, DrSc.<br />
e-mail: novak.d@fce.vutbr.cz<br />
Fakulta stavební, VUT v Brnû<br />
Vevefií 95, 662 37 Brno<br />
Dr. Mark G. Stewart, Associate Professor<br />
e-mail: Mark.Stewart@newcastle.edu.au<br />
School of Engineering, University of Newcastle<br />
Newcastle NSW 2308 Australia<br />
54 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002<br />
maximální ‰ífika trhliny [mm]<br />
1,2<br />
1,0<br />
0,8<br />
0,6<br />
0,4<br />
0,2<br />
0,0<br />
soudrÏnost není obnovena<br />
soudrÏnost je obnovena<br />
0 2 4 6<br />
poãet pfietrÏen˘ch drátÛ<br />
Obr. 15 Maximální ‰ífika trhliny na srovnávací<br />
hladinû zatíÏení 32 kN/m′<br />
Fig. 15 Maximum crack width at the<br />
reference load level of 32 kN/m′
V L ADISLAV T REFIL,<br />
R ONALD K OENIG<br />
Mosty z vysokopevnostního betonu jsou<br />
realizovány v mnoha zemích Evropy<br />
i v zámofií. Vzhledem k rozvoji oboru<br />
nejsou betony tfiídy nad B65 doménou<br />
pouze vût‰ích objektÛ. Rozhodujícím faktorem<br />
se stává Ïivotnost konstrukcí, kterou<br />
lze progresivní technologií v˘znamnû<br />
prodlouÏit.<br />
HPC bridges are built in Europe and also<br />
oversea. Considering to development of<br />
HPC, concrete marked B65 isn’t used<br />
just only for great buildings today. The<br />
primary reasons for selecting HPC are to<br />
produce a more economical product,<br />
provide a feasible technical solution –<br />
durability, or a combination of both.<br />
<strong>Beton</strong>y B65 aÏ B155 se v zahraniãí ãasto<br />
pouÏívají pro vlastnosti související s dosa-<br />
Ïením vy‰‰í pevnosti. Inspirativním pfiíkladem<br />
z minulého roku je v˘stavba pfiemostûní<br />
na silnici B175 mezi v˘jezdem<br />
z dálnice BAB 4 Glauchau a Moselem,<br />
kde B175 kfiíÏí Zwickauskou níÏinu s fieãi‰tûm<br />
a vedlej‰í silnicí.<br />
Nosnou konstrukcí tvofií stfiední pfiedpjaté<br />
vazníky z betonu tfiídy B85, prÛbûÏné<br />
pfies v‰ech pût polí, a to jeden pro kaÏd˘<br />
jízdní pruh. V˘‰ka vazníku za pouÏití vysokopevnostního<br />
betonu ãiní 1,05 m<br />
(obr. 1). Dle pÛvodního návrhu za pouÏití<br />
betonu tfiídy B45 to bylo 1,5 m. PrÛfiezovou<br />
plochu betonu se podafiilo sníÏit<br />
opln˘ch 30 %. <strong>Beton</strong> vy‰‰í pevnosti vykazuje<br />
i lep‰í odolnosti vÛãi rÛzn˘m vlivÛm<br />
agrese. Vysoce odolné naz˘váme betony<br />
se zv˘‰enou trvanlivostí, a tudíÏ s jist˘mi<br />
vlastnostmi modifikovan˘mi tak, aby<br />
splÀovaly podmínky expozice.<br />
Vzhledem ke kombinovanému poÏadavku<br />
(pevnost, odolnost proti solím a mrazu)<br />
bylo rozhodnuto pouÏít pro konstrukci<br />
mostovky beton tfiídy B85. Obvyklé<br />
poÏadavky pfii prÛkazních zkou‰kách vysokopevnostních<br />
betonÛ jsou:<br />
• provûfiení sloÏek betonu,<br />
• pofiadí dávkování a ãas na zamíchání<br />
(popfi. dodávkovkání superplastifikátoru<br />
na stavbû),<br />
• vlastnosti ãerstvého betonu ( zámûsová<br />
voda odparkem, konzistence po 10<br />
a45 min – konkrétnû podle ãasu ukládání<br />
smûsi),<br />
• vlastnosti tvrdého betonu (sada pro<br />
pevnosti v tlaku, soudrÏnost, modul<br />
pruÏnosti),<br />
• stanovení vlivu teploty (zkou‰ka pfii 15<br />
aÏ 22 °C, za pfiedpokladu, Ïe teplota betonu<br />
pfiekroãí 25 °C je nutné provést<br />
prÛkazní zkou‰ku i pfii 30 °C),<br />
• stanovení tolerancí pro jednotlivé parametry,<br />
• poloprovozní zkou‰ka a provûfiení jednotliv˘ch<br />
vstupÛ (personál, pfiístroje,<br />
ukládání podle typu bednûní, dodávkování<br />
superplastifikátoru na stavbû).<br />
R EALIZACE<br />
Bûhem v˘stavby bylo vybetonováno cca<br />
2 600 m 3 v kvalitû pohledového betonu,<br />
v10 etapách pfii v˘konu 30 m 3 za hodinu<br />
(obr. 2). Vzhledem k provozu a teplotám<br />
prostfiedí probíhaly betonáÏe pfieváÏnû<br />
v noci. <strong>Beton</strong> byl dodáván ze dvou<br />
betonáren fy Schwenk ze vzdálenosti 15<br />
a25km. Vzhledem k poÏadavku snadné<br />
ãerpatelnosti byla konzistence na stavbû<br />
stanovena na rozlití cca 600 mm a byla<br />
prÛbûÏnû kontrolována. Na stavbû prakticky<br />
nebylo tfieba plastifikovat, neboÈ pokles<br />
konzistence po 60 min vykazoval<br />
pouze 20 aÏ 30 mm díky pouÏitému superplastifikátoru<br />
Woerment FM 375, a na<br />
S PEKTRUM<br />
SPECTRUM<br />
M O S T O V K A Z V Y S O K O P E V N O S T N Í H O B E T O N U, S R N<br />
B R I D G E D E C K M A D E O F H I G H- S T R E N G T H C O N C R E T E,<br />
G E R M A N Y<br />
Obr. 1 PrÛfiez mostovkou z betonu tfiídy<br />
B85 s redukovan˘m prÛfiezem<br />
Fig. 1 Reduced cross-section of the bridge<br />
deck made of concrete of class B85<br />
Tab. 1 Charakteristika konstrukce<br />
Tab. 1 Bridge characteristics<br />
Druh konstrukce, materiál<br />
Stfiední vazník,<br />
pfiedpjat˘ beton<br />
Tfiída mostní konstrukce 60/30<br />
Tfiída zátûÏe pro vojenská vozidla 50/50-100<br />
Vzdálenosti jednotliv˘ch<br />
podpûr [m]<br />
31-39-37-35-29<br />
Vzdálenost prahÛ [m] 171,0<br />
Nejmen‰í svûtlá v˘‰ka [m] >4,5<br />
·ífika mezi zábradlími [m] 20,5<br />
Plocha mostu [m2 ] 3505<br />
betonárnû bylo moÏno pomûrnû snadno<br />
konzistenci regulovat.<br />
Velk˘ vliv na koneãnou jakost vysokopevnostních<br />
betonÛ má jejich o‰etfiování<br />
z dÛvodu nízkého vodního souãinitele.<br />
Proto byl po zmatnûní povrch betonu<br />
zakryt fólií, aby se zamezilo prudkému vysychání.<br />
Tab. 2 Rozpis tfiíd betonu pro jednotlivé<br />
konstrukce<br />
Tab. 2 Concrete classes of structure<br />
elements<br />
Konstrukce Tfiída betonu V˘ztuÏ<br />
Pfiedpínací<br />
v˘ztuÏ<br />
fiímsy<br />
B25 LP<br />
(provzdu‰nûn˘ beton)<br />
BSt500S<br />
mostovka B85 BSt500S St1570/1770<br />
úloÏné prahy B35 BSt500S<br />
pilífie B25 BSt500S<br />
stûny komor B35 BSt500S<br />
piloty<br />
B25 UB<br />
(podvodní beton)<br />
BSt500S<br />
základy B25 BSt500S<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002 55
S PEKTRUM<br />
SPECTRUM<br />
Obr. 3 Zvût‰enina prÛmûru zrn cementu,<br />
mikrosiliky a nanosiliky<br />
Fig. 3 Enlargement of the diameter of<br />
cement, microsilica and nanosilica<br />
grains<br />
Pevnosti betonu v tlaku byly mûfieny po<br />
28 a 56 dnech. Po 28 dnech se pohybovaly<br />
od 92 do 100 MPa, po 56 dnech<br />
bylo moÏno namûfiit nárÛst cca o 2 aÏ 3<br />
MPa. Odolnosti proti solím byly urãeny<br />
metodou CDF a odpady po 28 cyklech<br />
nepfiekroãily 500 g/m 2 (max. odpad<br />
u betonÛ odoln˘ch proti solím a mrazu je<br />
Tab. 6 Vlastnosti vysokopevnostního betonu<br />
(porovnání na základû laboratorních<br />
v˘sledkÛ Woermann Bohemia)<br />
Tab. 6 HS concrete properties (comparison<br />
based on laboratory results of<br />
Woermann Bohemia)<br />
Obr. 2 Ukládání probíhalo ze dvou<br />
ãerpadel<br />
Fig. 2 Deposition proceeded from two<br />
pumps<br />
stanoven u metody CDF na 1500 g/m 2<br />
po 28 cyklech).<br />
Mikrosilika (MS) je minerální pfiímûs,<br />
která vzniká jako odpad nûkter˘ch hutnick˘ch<br />
provozÛ [1]. Za dne‰ního stavu znalostí<br />
lze pozorovat tfii ãásteãnû vzájemnû<br />
propojené úãinky pouÏití mikrosiliky a nanosiliky<br />
v betonové smûsi, tj. efekt plniva,<br />
pucolánová reaktivita a z toho odvozená<br />
zlep‰ená kontaktní zóna mezi kamenivem<br />
a cementem (obr. 3).<br />
Vzhledem k poÏadavku na fiádné rozmíchání<br />
mikrosiliky ve smûsi byl zmûnûn<br />
a prodlouÏen program jejího míchání. Po<br />
dobu trvání akce dodavatel mikrosiliky instaloval<br />
na betonárnû své dávkovací zafiízení.<br />
U ÎITÍ VYSOKOPEVNOSTNÍHO<br />
BETONU<br />
PouÏití vysokopevnostního betonu v konstrukci<br />
sebou nese v˘razné technické<br />
a ekonomické v˘hody. Ze‰tíhlování prÛfiezÛ<br />
konstrukcí umoÏÀuje pfii v˘robû mostních<br />
nosníkÛ vût‰í svûtlé délky, které<br />
dovolují lep‰í vyuÏití prostoru.<br />
Úspory materiálu lze ukázat na pfiípadu<br />
sloupu namáhaného tlakovou silou<br />
21 MN pfii pouÏití normálního betonu<br />
B45 a vysokopevnostního betonu B85<br />
tab. 4 [2].<br />
Spolu s pevností betonu je vhodné se<br />
zmínit o modulu pruÏnosti. Pfii pouÏití drtí<br />
Tab. 5 V˘poãtová hodnota modulu<br />
pruÏnosti v závislosti na tfiídû betonu<br />
podle DIN 1045<br />
Tab. 5 Calculation value of modulus of<br />
elasticity depending on the class of<br />
concrete<br />
MnoÏství MS<br />
0 % MS<br />
provzdu‰nûn˘<br />
5,5 % MS su‰iny<br />
provzdu‰nûn˘<br />
5 % MS su‰iny<br />
neprovzdu‰nûn˘<br />
Pevnost v tlaku po 28 dnech 43 MPa 56 MPa 86 MPa<br />
Odpad po 150 cyklech 431 g/m2 336 g/m2 36 g/m2 Obsah vzduchu<br />
Konzistence: rozlití 540 mm<br />
7,5 % 5 % 1,1 %<br />
PouÏité pfiímûsi a pfiísady: MS suspenze<br />
Superplastifikátor Woerment FM 265WB 2 % z obsahu pojiva<br />
Provzdu‰Àovadlo Mischol LP71 0,09 % z obsahu pojiva<br />
Tab. 3 PouÏitá receptura betonu tfiídy B85<br />
Tab. 3 Used composition of the concrete<br />
B85 class<br />
SloÏka betonu MnoÏství na m 3<br />
CEM I 42,5 R H-S Bernburg 360 kg<br />
Popílek 120 kg<br />
Mikrosilika-suspenze 70 kg<br />
Kamenivo 0-2a tûÏen˘ 489 kg<br />
2-8 ‰tûrk 349 kg<br />
8-16 ‰tûrk 984 kg<br />
Voda 100 l<br />
Superplastifikátor<br />
Woerment FM 375 1,6 % z obsahu pojiva<br />
Zpomalovaã Lentan VZ 31 0,4 % z obsahu pojiva<br />
Vodní souãinitel = 0,29<br />
Tab. 4 Srovnání prÛfiezov˘ch charakteristik<br />
pro betony B45 a B85<br />
Tab. 4 Comparison of cross-section<br />
characteristics of concrete B45 with<br />
ones of concrete B84<br />
Tfiída PrÛfiez VyztuÏení Souãinitel<br />
betonu sloupu vyztuÏení<br />
B45 1 x 1 m 64 ∅ 28 mm 4 %<br />
zachování prÛfiezu a radikální sníÏení vyztuÏení<br />
B85 1 x 1 m 20 ∅ 28 mm 1,23 %<br />
zmûna prÛfiezu a sníÏení vyztuÏení<br />
B85 1 x 0,64 m 40 ∅ 28 mm 4 %<br />
lze dobfie pouÏít tabulku 5 podle [3], která<br />
znázorÀuje vzestup modulu pruÏnosti<br />
v závislosti na pevnosti v tlaku. V pfiípadû<br />
velmi nasákavého kameniva ov‰em mÛ-<br />
Ïe dojít k v˘razn˘m odchylkám.<br />
Pfii rozhodování o návrhu tfiídy betonu<br />
pro mostovku se pfiihlíÏelo k vlastnostem,<br />
které jsou vysokopenostním betonÛm<br />
vlastní a rozhodují o trvanlivosti:<br />
•sníÏen˘ prÛnik chloridÛ,<br />
•lep‰í odolnost proti solím a mrazu,<br />
• vysoká vodonepropustnost.<br />
Tfiída betonu B 55 B65 B75 B85 B95 B105 B115<br />
Modul pruÏnosti<br />
Eb [N/mm<br />
39 000 40500 42000 43000 44000 44500 45000<br />
2 ]<br />
D I FUZE CHLORIDÒ<br />
Chloridy navázáné zpÛsobují korozi pronikáním<br />
do struktury betonu na tekutou fázi.<br />
Zv˘‰ením nepropustnosti betonu dochází<br />
ke sníÏení jejich prÛniku (obr. 4).<br />
Ivpfiípadû styku iontÛ chloridÛ s povrchem<br />
v˘ztuÏe dochází ke korozi oceli<br />
pomalu. Preece et al [4] odvozuje tento<br />
proces z velmi vysokého elektrického<br />
56 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002
MnoÏství chloridÛ [%]<br />
Hloubka nasákavosti po 72 h [mm]<br />
2,0<br />
1,5<br />
1,0<br />
0,5<br />
0,0<br />
0 5 10 15 20<br />
Hloubka prÛniku [mm]<br />
a elektrolytického odporu betonÛ modifikovan˘ch<br />
mikrosilikou.<br />
O DOLNOST PROTI MRAZU<br />
A POSYPOV¯M SOLÍM<br />
Oproti normálním betonÛm nepotfiebují<br />
betony s mikrosilikou systém mikropórÛ<br />
k dosaÏení odolnosti. Pfiedpokladem<br />
k agresi solí a rozpínavosti ledu v betonu<br />
je penetrace roztoku solí do jeho struktury.<br />
Díky pouÏití mikrosiliky lze drasticky sní-<br />
Ïit prÛnik solí a dosáhnout tak odolnosti,<br />
kterou nelze zajistit ani u velmi dobfie proveden˘ch<br />
provzdu‰nûn˘ch betonÛ,<br />
tab. 6.<br />
w/z+MS= 0,5<br />
40<br />
35<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
0 1 2 3 4 5 6 7<br />
Oktanové ãíslo pronikající tekutiny<br />
8 9<br />
(materiálov˘ souãinitel (σ/η) 0,5 v m0,5 /s0,5 40<br />
12<br />
6<br />
5<br />
)<br />
Tab. 7 PrÛsak vody podle v˘sledkÛ<br />
<strong>Beton</strong>labor E. Schwenk KG, Bernburg<br />
Tab. 7 Water seepage by results of<br />
<strong>Beton</strong>labor E. Schwenk KG,<br />
Bernburg<br />
SloÏení betonu PrÛsak vody [mm]<br />
V/c = 0,45 21<br />
V/c = 0,35 9<br />
4 % MS 6<br />
8 % MS 5<br />
16 % MS 3<br />
Nula<br />
5 % mikrosiliky<br />
15 % mikrosiliky<br />
vodotûsn˘ beton podle normy DIN 1045<br />
vodotûsn˘ beton s vlákny<br />
beton s mikrosilikou<br />
beton modifikovan˘ umûlou pfiímûsí<br />
Obr. 5 Hloubka nasákavosti po 72 hod<br />
v mm v závislosti na druhu pfiímûsi<br />
v betonu a charakteru pronikajícího<br />
media (1-9 podle oktanového ãísla)<br />
[6]<br />
Fig. 5 Absorption capacity depth [mm]<br />
in relation to the type of admixture<br />
in concrete and the nature<br />
of penetrating medium after 72<br />
hours (1-9 by the octane number)<br />
[6]<br />
N A SÁKAVOST<br />
Tabulka 7 ukazuje, Ïe samotn˘ hutn˘ beton<br />
teoreticky bez kapilár, lze zlep‰it je‰tû<br />
o100 % pfiidáním mikrosiliky a nanosiliky.<br />
V‰e záleÏí na kvalitû pfiechodu cementov˘<br />
tmel – kamenivo. <strong>Beton</strong> bez mikrosiliky<br />
i s nízk˘m vodním souãinitelem je<br />
v této hraniãní zónû pomûrnû velmi porézní<br />
a proto pro kapaliny a plyny prostupn˘.<br />
Sellevold a Christensen [5] zjistili,<br />
Ïe mikrosilika redukuje podíl kapilár v betonu<br />
3krát aÏ 4krát úãinnûji neÏli sniÏování<br />
vodního souãinitele.<br />
Z ÁVùR<br />
Postupnû se i v âR zaãíná uÏívat vysoce<br />
odoln˘ beton za úãelem sníÏení nákladÛ<br />
S PEKTRUM<br />
SPECTRUM<br />
Obr. 4 Závislost na hloubce prÛniku<br />
chloridÛ na mnoÏství chloridÛ<br />
a obsahu microsiliky MS [5]<br />
Fig. 4 Relation of the depth of penetration<br />
of chlorides to the quantity of<br />
chlorides and microsilica content [5]<br />
na stavbu a dosaÏení vy‰‰í trvanlivosti.<br />
B˘vá zmiÀován problém chybûjících financí<br />
na opravy stávajících objektÛ rÛzného<br />
úãelu. PouÏití vysoce odolného betonu<br />
je i preventivním opatfiením ke zv˘‰ení<br />
Ïivotnosti staveb a sníÏení mnoÏství prostfiedkÛ<br />
potfiebn˘ch na opravy.<br />
V pfiípadû podmínek, které nemohou<br />
bûÏné betony splnit, usnadÀuje technologie<br />
vysoce odoln˘ch betonÛ investorÛm<br />
projekt i realizaci. A zvlá‰tû jsou-li kladeny<br />
na konstrukci kombinované nároky (napfi.<br />
odolnost proti solím souãasnû s mechanick˘m<br />
namáháním) je fie‰ení vysoce<br />
odoln˘m betonem bezkonkurenãní.<br />
Literatura<br />
[1] Koenig R., Wagner J.P.: Microsilika<br />
Baustoff aus der Zukunft 2000<br />
[2] Mayer: Hochfester <strong>Beton</strong> im<br />
Hochausbau, 1991<br />
[3] DafStb-Richtlinie für hochfesten<br />
<strong>Beton</strong>, deutscher Auschuss für<br />
Stahlbeton, Beuth Verlag, Berlin 1995<br />
[4] Preece C.M. et al.: Elektrochemical<br />
behaviour of steel in dense silicacement<br />
mortar, Publication SP-91,<br />
American Concrete Institute, II 1983<br />
pp. 785-796<br />
[5] Sellevold, E.J. et al.: Silica fumecement<br />
pastes: hydratation and pore<br />
structure, Norwegian Institut of<br />
Technology, Trondheim, Report<br />
BML 82.610, 1982, 19-50<br />
[6] Bechtold R., Wagner J. P.:<br />
Verwendung von Silikazusätzen im<br />
<strong>Beton</strong>, Sonderdruck aus „<strong>Beton</strong>“,<br />
1996<br />
Ing. Vladislav Trefil<br />
Woermann Bohemia, s. r. o.<br />
Hofiení 18, 400 11 Ústí n/L.<br />
tel.: 047 5813 625, fax: 047 5813 615<br />
e-mail: v.trefil@sendme.cz, www.woermann.com<br />
Dipl.-Ing. Ronald Koenig<br />
Woermann <strong>Beton</strong>chemie Co. KG<br />
Wittichstrasse 1, D-69451 Darmstadt, SRN<br />
tel.: +49 6151 854 304,<br />
fax: +49 6151 854 450<br />
e-mail: koenig.ronald@woermann.com<br />
www.woermann.com<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002 57
S PEKTRUM<br />
SPECTRUM<br />
T C H A J W A N S K É Z K U · E N O S T I<br />
E X P E R I E N C E F R O M T A I W A N<br />
O LGA P ATEROVÁ<br />
Poznatky ze ãtyfimûsíãního pobytu<br />
vTchaj-pej ve funkci „kontrola v˘kresÛ“<br />
(check engineer) v projektové kanceláfii<br />
zab˘vající se v˘stavbou tchajwanské<br />
vysokorychlostní dráhy.<br />
Some information about a 4 month’s<br />
stay in Taipei as a check engineer in<br />
a design office involved in the THSR.<br />
Taiwan High Speed Railway (THSR) se<br />
v souãasné dobû povaÏuje za jednu z nejv˘znamnûj‰ích<br />
svûtov˘ch dopravních staveb.<br />
Je v˘jimeãná sv˘m v˘znamem pro<br />
Tchaj-wan, kde Ïije asi 23 milionÛ obyvatel<br />
pfieváÏnû v nûkolika velk˘ch mûstech<br />
podél pobfieÏí, sv˘m technick˘m provedením<br />
(témûfi 400 km mostÛ navazujících<br />
jeden na druh˘, stavûn˘ch v seismicky<br />
vysoce aktivní oblasti), mnoÏstvím investiãních<br />
prostfiedkÛ a neobvyklou koncentrací<br />
a spoluprací svûtov˘ch projekãních<br />
a provádûcích kapacit. Podrobnûj‰í popis<br />
celé stavby lze nalézt v [1]. Úsek C250 –<br />
asi 42 km v okolí mûsta Taichung – provádí<br />
HBP Joint Venture (HOCHTIEF,<br />
Ballast Nedam, Pan Asia). Generálním<br />
projektantem je HOCHTIEF Consult a pod<br />
ním se na projektu podílejí subdodavatelé<br />
z celého svûta, jako napfi. VCE (Vienna<br />
Consulting Engineers), projektant v‰ech<br />
mostÛ typu II (asi 15), ocelov˘ch (6), jednoho<br />
údolního a nûkolika dal‰ích, tzv.<br />
jin˘ch mostÛ v uvedeném úseku.<br />
M OSTNÍ KONSTRUKCE NA THSR<br />
<strong>Beton</strong>ové mosty typu I, to jsou kilometry<br />
estakád z prost˘ch polí, vût‰inou délky<br />
30 m, nûkdy víc, nûkdy míÀ. Standardní<br />
pilífi je monolitick˘, s kruhov˘m prÛfiezem<br />
o prÛmûru 3, 3,2 nebo 3,4 m a s roz‰ífienou<br />
hlavicí pro ãtyfii loÏiska a prohlubeÀ<br />
pro revizi a údrÏbu (obr.1). Pilífi je zaloÏen˘<br />
na patce se ãtyfimi pilotami o prÛmûru<br />
1,5 m, eventuálnû i plo‰nû. Standardnû je<br />
vÏdy na jednom konci jedno pevné loÏisko<br />
a jedno pfiíãnû pohyblivé, na druhém<br />
jedno podélnû pohyblivé a druhé v‰esmûrné.<br />
LoÏiska jsou hrncová, vÏdy kotvená<br />
a opatfiená kle‰tinami pro pfiípad<br />
tahové reakce a pokud nestaãí, mohou<br />
b˘t doplnûna speciálním zafiízením pro<br />
pfievzetí tahÛ, coÏ je pro nás u prost˘ch<br />
nosníkÛ nadbyteãné, ale síly pfii zemû-<br />
tfiesení mohou pÛsobit ve v‰ech smûrech.<br />
Ze stejného dÛvodu se vÏdy pfiedpokládá,<br />
Ïe v patû pilífie mÛÏe vzniknout<br />
plastick˘ kloub a v˘ztuÏ na to musí b˘t<br />
navrÏena. Vlastní nosníky se pfii bûÏn˘ch<br />
rozmûrech vyrábûjí jako prefabrikované<br />
vcelku (obr. 2). Jsou to komÛrkové konstrukce<br />
podobn˘ch rozmûrÛ jako mosty<br />
typu II, tj. mají konstantní tvar horní desky<br />
‰ífiky 13 m a komÛrku ‰ífiky nahofie 6,1 m,<br />
v˘‰ky 2,8 m a li‰í se sníÏen˘m pfiíãníkem<br />
(ozubem) nad podporami. Jsou pfiedem<br />
pfiedpjaté monostrandy, ãásteãnû se soudrÏností,<br />
ãásteãnû bez, a dodateãnû pfiedpínané<br />
nûkolika kabely (obr. 3). V daném<br />
úseku jsou dvû v˘robny schopné pfiipravit<br />
jeden nosník dennû a montáÏ pomocí<br />
zaváÏecího mostu mÛÏe probíhat stejnou<br />
rychlostí. Pfied montáÏí jsou je‰tû ve<br />
v˘robnû napnuty kabely a nosníky jsou<br />
doplnûny o v‰echny betony pfiíslu‰enství<br />
(kabelové kanály, protihlukové stûny<br />
a patice stoÏárÛ).<br />
<strong>Beton</strong>ové mosty typu II jsou tfiípolové<br />
monolitické rámové konstrukce s rozpûtími<br />
dan˘mi pfiecházenou pfiekáÏkou<br />
(stfiední pole od 40 do 65 m, krajní od 30<br />
do 40 m). Jsou vût‰inou betonované na<br />
skruÏi (obr. 4 a 5), pak mají pfiímkové<br />
nábûhy ke stfiedním podporám. Letmo<br />
betonované, pfiípadnû kombinované varianty<br />
(krajní pole na skruÏi, stfiední letmo<br />
betonované) mají parabolické nábûhy.<br />
Základní tvar komÛrky je vÏdy stejn˘, v˘-<br />
‰ka je rÛzná podle rozpûtí a uspofiádání<br />
nábûhÛ (v poli min. 2,8 m, nad podporou<br />
aÏ 5,5 m), ‰ífika dolní desky se mûní pod<br />
konstantním úhlem podle v˘‰ky prÛfiezu.<br />
Tlou‰Èka horní desky je promûnná podle<br />
pfiíãného dostfiedného sklonu, v konzolách<br />
je 0,25 m. Dolní deska je promûnná<br />
podle nábûhÛ, v poli 0,25 nebo 0,30 m,<br />
tlou‰Èka stûn je 0,5 m ve vodorovném<br />
smûru. Nad podporami jsou pfiíãníky<br />
s prÛchozím otvorem 2 x 1,8 m, krajní<br />
o tlou‰Èce 1,5 m a stfiední 3,5 m. V dilataãní<br />
spáfie je mezera mezi nosníky<br />
200 mm, v dolní desce je vybrání umoÏ-<br />
Àující pfiístup k loÏiskÛm. Pfiístup do nosné<br />
konstrukce je u tûchto mostÛ u obou krajních<br />
podpor, zhruba vÏdy po 100 m,<br />
otvorem ve spodní desce. Krajní pilífie<br />
jsou podobné pilífiÛm mostÛ typu I, s nimiÏ<br />
tyto konstrukce vût‰inou sousedí.<br />
Stfiední pilífie jsou rámovû spojeny s nosnou<br />
konstrukcí standardnû obdélníkového<br />
prÛfiezu 3,5 x 4 m s hlavicí roz‰ifiující<br />
se v pfiíãném smûru do tvaru navazujícího<br />
na pfiíãn˘ fiez komÛrkou (obr. 6). ZaloÏeny<br />
jsou vût‰inou na osmi vrtan˘ch pilotách<br />
o prÛmûru 1,5 m. Nestandardnû se vyskytují<br />
i pilífie jin˘ch tvarÛ, vût‰inou rÛznû<br />
velké ovály natoãené podle pfiekáÏky se<br />
speciálnû tvarovanou hlavicí, která má<br />
umoÏnit estetick˘ pfiechod mezi ‰ikmo<br />
postaven˘m pilífiem a kolm˘m mostem.<br />
Technicky je to problém, protoÏe je nutné<br />
vést v˘ztuÏ pilífie tak, aby navazovala na<br />
pfiíãník, navíc s vûdomím, Ïe u rámov˘ch<br />
pilífiÛ je tfieba poãítat s plastick˘mi klouby<br />
na obou koncích. Na krajních pilífiích je,<br />
Obr. 1 Pilífie mostu typu I<br />
Fig. 1 Type I bridge piers<br />
58 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002
jako u mostÛ typu I, vÏdy jedno loÏisko<br />
podélnû a jedno v‰esmûrnû pohyblivé,<br />
eventuálnû se zafiízením pfiená‰ejícím tah.<br />
K hlavicím pilífiÛ a pfiíãníkÛm komÛrky jsou<br />
z boku pfiibetonovány kotevní desky<br />
aknim pomocí pfiedpínacích tyãí a ocelov˘ch<br />
hmoÏdinek pfiipevnûny mÛstky nesoucí<br />
táhla (obr. 7). Spojení táhel má „vÛli“<br />
umoÏÀující bûÏn˘ pohyb mostu. Mosty<br />
typu II mají dodateãné pfiedpûtí vût‰inou<br />
19 lanov˘mi kabely umístûn˘mi ve stûnách<br />
komÛrky, u letmo montovan˘ch<br />
jsou navíc vahadlové kabely v horní desce<br />
a kladné kabely v dolní desce uprostfied.<br />
U v‰ech mostÛ jsou pfiipraveny kotvy, prÛchodky<br />
a deviaãní bloky pro eventuální<br />
pozdûj‰í sanaci vnûj‰ími kabely.<br />
Ocelové mosty jsou navrÏeny tam, kde<br />
v˘‰ka nad terénem ãi jinou pfiekáÏkou,<br />
potfiebné rozpûtí nebo ‰ífika ãi uspofiádání<br />
polí nevyhovovaly betonov˘m mostÛm.<br />
Na ocelové mosty a areál stanice nava-<br />
zují tzv. pfiechodové mosty. Pfiechodové<br />
mosty jsou montované z I nosníkÛ (staveni‰tní<br />
prefabrikáty) a doplnûny betono-<br />
S PEKTRUM<br />
SPECTRUM<br />
Obr. 2 Prefabrikovan˘ nosník mostu typu I<br />
Fig. 2 Type I bridge precast beam<br />
vou deskou. Dal‰ími typy jsou mosty<br />
spfiaÏené rámové, údolní nebo mosty<br />
pfies HSR. Pfiíkladem typické spfiaÏené<br />
konstrukce mÛÏe b˘t velmi ‰ikmé kfiíÏení<br />
s dálnicí. Umístûní pilífiÛ je omezeno jedinou<br />
podmínkou – nevadit v prÛjezdném<br />
profilu. Mohou tedy stát vlevo, vpravo<br />
nebo uprostfied. Pokud podporu tvofií dva<br />
pilífie, nesou ocelové pfiíãníky, které tvofií<br />
podporu ocelové komÛrky podobného<br />
tvaru jako mají mosty betonové. Horní<br />
deska je betonová. Údolní most je zvût-<br />
‰ená estakáda typu I: v˘‰ka pilífiÛ pfiesahuje<br />
20 m a pole mají délku 40 aÏ 45 m<br />
(obr. 8). V tom pfiípadû prefabrikáty ne-<br />
Obr. 3 V˘ztuÏ nosníku mostu typu I<br />
Fig. 3 Type I bridge beam<br />
reinforcement<br />
staãí a nosníky budou betonovány na<br />
místû na vysouvané skruÏi. Zvlá‰tní skupinu<br />
mostÛ typu II tvofií podobnû na vysouvané<br />
skruÏi betonované nosníky o tfiech<br />
polích, ty pak mají konstantní v˘‰ku a promûnnou<br />
tlou‰Èku stûn (obr. 9).<br />
P RÁCE NA PROJEKTU<br />
Zvlá‰tností návrhu, kromû rozmûrÛ celé<br />
stavby i jejích souãástí, je pro nás v˘poãet<br />
mostÛ na úãinky zemûtfiesení. Pro celou<br />
stavbu platí Design Specifications – nûco<br />
jako na‰e dobfie známé TKP, ov‰em daleko<br />
rozsáhlej‰í. Svazek 9 obsahuje pfiedpi-<br />
Obr. 4 Stavba mostu typu II<br />
Fig. 4 Type II bridge under construction<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002 59
S PEKTRUM<br />
SPECTRUM<br />
Obr. 5 Pevná skruÏ pro most typu II<br />
Fig. 5 Scaffolding for CIP type II bridge<br />
Obr. 6 V˘ztuÏ ve vetknutí pilífie do pfiíãníku<br />
Fig. 6 Built-in reinforcement of pierdiaphragm<br />
connection<br />
sy pro v˘poãet mostÛ, nelze fiíct jako<br />
u nás statick˘, protoÏe jeho podstatnou<br />
a povinnou ãástí je v˘poãet dynamick˘.<br />
Na místû je termín anal˘za. Pfiedpisy<br />
vycházejí z poÏadavkÛ AASHTO a definují<br />
kromû bûÏn˘ch vûcí jako je materiál nebo<br />
rÛzná zatíÏení hlavnû zemûtfiesné oblasti<br />
na Tchaj-wanu, moÏnou intenzitu zemûtfiesení,<br />
filozofii návrhu konstrukcí na jeho<br />
úãinky a zpÛsob stanovení jejich velikosti<br />
v závislosti na dané oblasti, charakteru<br />
podloÏí a typu konstrukce. Obsahují konstrukãní<br />
poÏadavky na pfiedpokládané<br />
plastické klouby ve spodní stavbû a v˘ãet<br />
povinn˘ch posouzení vãetnû podrobnû<br />
rozepsan˘ch kombinací zatûÏovacích<br />
stavÛ (zemûtfiesení typu II patfií do provozních<br />
zatíÏení!) a minimálního poãtu<br />
pfiilehl˘ch polí, která je nutno zahrnout do<br />
v˘poãetních modelÛ. DÛsledkem je pro<br />
nezku‰ené statiky „ze stfiední Evropy“ obrovské<br />
mnoÏství v˘ztuÏe, zejména v základov˘ch<br />
patkách, v pilífiích a pod loÏisky,<br />
a zmûna v chápání konstrukcí a jejich spolupÛsobení,<br />
neboÈ tfieba zcela symetrick˘<br />
tfiípolov˘ most mÛÏe mít vlivem dynamick˘ch<br />
úãinkÛ nesymetrické pfiedpûtí a v˘ztuÏ<br />
a rÛznû velká loÏiska na opaãn˘ch<br />
koncích. VÏdy se poãítá s tím, Ïe nejslab-<br />
‰ím ãlánkem jsou pilífie navrhnuté na redukované<br />
seismické zatíÏení, Ïe ostatní<br />
ãásti konstrukce musí odolat a pfiípadné<br />
plastické klouby musí b˘t opravitelné. Na<br />
pfiípravû pfiedpisÛ, smûrnic pro navrhování<br />
mostÛ a jejich v˘kladu pro THSR se<br />
podílel jeden z pfiedních svûtov˘ch odbor-<br />
Obr. 7 Kotevní desky pro zafiízení na pfienos<br />
tahÛ<br />
Fig. 7 Tie-down device anchor plates<br />
níkÛ v oboru staveb pro seismické oblasti,<br />
prof. M. J. N. Priestley [2].<br />
Dal‰í zvlá‰tnosti pro nás plynou z organizace<br />
práce v mezinárodním mûfiítku.<br />
Podmínkou je certifikace podle ISO 9001<br />
– se v‰emi dÛsledky: mnohasvazkov˘mi<br />
pfiíruãkami jakosti, mnoÏstvím smûrnic,<br />
pracovních instrukcí, pokynÛ a jiné dokumentace,<br />
s do nejmen‰ích podrobností<br />
teoreticky propracovan˘mi „checklisty“<br />
pro kontrolu v˘kresÛ, jejichÏ dÛsledné<br />
vyplÀování by asi kontrole zabralo víc ãasu<br />
neÏ kreslení v˘kresu, nebo – na první pohled<br />
– se stra‰nû sloÏit˘m a nepfiehledn˘m<br />
systémem vydávání, pfiedávání, ru-<br />
‰ení, zmûn a evidence projektové dokumentace.<br />
V‰e je tfieba sledovat, zakládat,<br />
pfiedávat a hlavnû si pamatovat, kde co je,<br />
neboÈ to asi pfii tom mnoÏství jinak nejde.<br />
V‰echna projektová dokumentace (vãetnû<br />
tlust˘ch svazkÛ nascanovan˘ch stránek<br />
v˘poãtÛ) se posílá elektronicky, stejnou<br />
cestou chodí zpût poznámky a pfiipomínky.<br />
Z toho plyne, Ïe jeden svazek pfiíruãky<br />
byl vûnován pouze v˘kresÛm v CADu<br />
a poÏadavkÛm na jejich obsah, formu<br />
a zpÛsob zpracování a vydávání. Názvy,<br />
ãlenûní a obsah jednotliv˘ch ãástí projektové<br />
dokumentace a v˘kresÛ nûkdy odpovídaly<br />
smûsi americké jednoduchosti,<br />
nûmecké dÛkladnosti a ãínské byrokracie.<br />
V‰echny v˘kresy byly v‰ak zpracovány<br />
v takovém mûfiítku, Ïe je bylo moÏné bez<br />
problémÛ ãíst vytisknuté na formátu A3.<br />
V˘kresy v ti‰tûné podobû se vydávají aÏ<br />
pro stavbu.<br />
V‰echna v˘kresová dokumentace byla<br />
dvojjazyãná, anglická a ãínská. Problém<br />
byl, Ïe ani pro tvorbu ani pro kontrolu v˘kresÛ<br />
nebylo dost lidí schopn˘ch napsat,<br />
pfieãíst nebo pochopit text v obou verzích.<br />
Místní projektanti byli, aÏ na v˘jimky, velmi<br />
mladí – sice vybavení nejmodernûj‰í<br />
technikou, programy a zahraniãní literaturou,<br />
o jaké se nám ani nesní, ale hodnû<br />
nezku‰ení. U zahraniãních pracovníkÛ byla<br />
zase problémem velká fluktuace a jen<br />
v˘jimeãnû a teprve po dlouhé dobû byli<br />
nûktefií schopni alespoÀ ãásteãnû komunikovat<br />
v ãín‰tinû. Vût‰inu v˘kresÛ mûly za<br />
úkol ãínské kresliãky, sice velmi snaÏivé<br />
a hbité v AUTOCADu, ale vût‰inou bez<br />
potfiebného odborného vzdûlání. Kromû<br />
jazykov˘ch bariér vznikaly neãekané potí-<br />
Ïe tím, Ïe bylo nutné v krátké dobû vypracovat<br />
projektovou dokumentaci na velk˘<br />
poãet velmi podobn˘ch, ale nikoliv stejn˘ch<br />
mostÛ, navíc podle postupu v˘stavby<br />
se zohledÀováním dal‰ích a dal‰ích<br />
60 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002
zmûn, nov˘ch poÏadavkÛ a úprav nebo,<br />
bohuÏel, také s odstraÀováním vlastních<br />
pfiedchozích chyb. V takové situaci je kontrola<br />
v˘kresÛ úkol nezbytn˘, váÏen˘<br />
a nûkdy úmorn˘, a i pfies ve‰kerou snahu<br />
a poÏadavky vedení a pfiíruãky jakosti<br />
nikdy nemohl b˘t splnûn na 100 %.<br />
P OUâENÍ Z PRAXE<br />
Pobyt na Tchaj-wanu sám o sobû znamená<br />
pro nepfiipraveného Stfiedoevropana<br />
témûfi nûco na zpÛsob v˘letu na Mars. âí-<br />
Àané obdivuhodn˘m zpÛsobem vstfiebávají<br />
ze západní, zejména americké civilizace<br />
v‰e, co se jim líbí a hodí (ne vÏdy to<br />
prospû‰né), a pfiitom si zachovávají svoji<br />
udivující nûkolik tisíc let starou kulturu.<br />
Navíc je tfieba se vypofiádat s odli‰nostmi<br />
proti na‰im zvyklostem i v projektování:<br />
AASHTO (na‰tûstí v metrické soustavû,<br />
ale nane‰tûstí s pÛvodními empirick˘mi<br />
vzorci), podmínky pro seismická zatíÏení,<br />
zohlednûní tajfunÛ a záplav, dynamické<br />
v˘poãty, 100% kontrola a jazykové problémy.<br />
Zemûtfiesení samo o sobû v nás<br />
vyvolává hrÛzu, ale tam s ním umûjí Ïít<br />
miliony lidí, v pfiehu‰tûné zástavbû se nebojí<br />
stavût mrakodrapy, podzemní i nadzemní<br />
dráhy nebo nûkolik pater mostÛ<br />
nad sebou [3]. DluÏno podotknout, Ïe<br />
nové budovy a mosty zemûtfiesení bez<br />
problémÛ odolávají. Pfii posledním velkém<br />
zemûtfiesení 31. bfiezna 2002<br />
vTchaj-pej bylo váÏnûji po‰kozeno nûkolik<br />
star‰ích budov, nûkde popadaly obklady,<br />
nûkde popraskala dlaÏba, vlaky mûly<br />
hodinu zpoÏdûní, ale ‰ok zpÛsobilo, Ïe<br />
Obr. 9 MontáÏ v˘suvné skruÏe<br />
Fig. 9 Movable scaffolding assembly<br />
Obr. 8 Stavba pilífiÛ údolního mostu<br />
Fig. 8 Valley bridge piers under<br />
construction<br />
spadl jefiáb ze stavby mrakodrapu a usmrtil<br />
nûkolik lidí. Pokud se nad tím zamyslíme,<br />
to v‰e by se u nás mohlo klidnû stát<br />
i bez zemûtfiesení. Nezb˘vá, neÏ se rozhlédnout<br />
po svûtû a pfiestat si stûÏovat na<br />
‰patné pomûry u nás: abnormálnû mírné<br />
podmínky, Ïádné tajfuny, zemûtfiesení<br />
skoro vÛbec, praktické znalosti o dynamice<br />
konãí vût‰inou u dynamického souãinitele,<br />
pokud jsou vÛbec zapotfiebí.<br />
Chceme-li do EU a nejen tam, i do<br />
svûta, musíme se je‰tû mnohému uãit.<br />
Zemûtfiesení jsou ãastá i u na‰ich sousedÛ<br />
v Evropû. Za jejími hranicemi se bez<br />
angliãtiny neobejdeme. Mladí inÏen˘fii<br />
z Nûmecka a Rakouska umûjí díky EU<br />
perfektnû anglicky. Ve svûtû je stále nouze<br />
o dobfie pfiipravené odborníky schopné<br />
pracovat kdekoliv a poradit si s cizími<br />
pfiedpisy a podmínkami. V Tchaj-pej existuje<br />
maliãké knihkupectví nadité od podlahy<br />
ke stropu nejuznávanûj‰í svûtovou<br />
inÏen˘rskou literaturou. Knihy prof. Priestleyho<br />
v na‰í Státní technické knihovnû<br />
nenajdete. BûÏnû pouÏívan˘ software<br />
musí umoÏnit sestavení v˘poãetních modelÛ<br />
zohledÀujících skuteãné chování<br />
konstrukcí, jejich spolupÛsobení a podmínky<br />
uloÏení vãetnû velk˘ch pohybÛ<br />
a jin˘ch nelinearit. SloÏité dynamické v˘poãty,<br />
nejen v˘poãet vlastních frekvencí,<br />
ale i stanovení odezvy konstrukcí, nejsou<br />
vyhrazeny jen nûkolika málo specialistÛm,<br />
ale stávají se bûÏnou inÏen˘rskou rutinou.<br />
Bez nich není ani u nás moÏné dobfie postavit<br />
vysoké budovy, velké mosty nebo<br />
S PEKTRUM<br />
SPECTRUM<br />
lehké lávky. Bylo by dobré sestavit spotfiebitelsk˘<br />
test na takové zboÏí jako jsou programy<br />
urãené pro inÏen˘rské v˘poãty: co<br />
nabízejí, za jakou cenu, s jak˘m komfortem<br />
a s jak˘mi v˘sledky. ·kola by mûla<br />
nejen uãit Eurocod a pfiíslu‰né národní<br />
aplikace, ale umoÏnit orientaci ve svûtov˘ch<br />
podmínkách, pfiedpisech a literatufie;<br />
mûla by poskytnout pfiehled a srovnání<br />
moÏn˘ch zpÛsobÛ modelování a jejich<br />
vhodnosti pro poÏadované úãely. Bude-li<br />
nበinÏen˘r na svûtové úrovni, mÛÏe<br />
i doma Ïádat patfiiãné uznání a odmûnu.<br />
Literatura<br />
[1] Drbohlav P., Kaln˘ M.: Mosty na vysokorychlostní<br />
trati na Taiwanu, Sbor.<br />
<strong>Beton</strong>áfiské dny 2001, âBS,<br />
Pardubice<br />
[2] Priestley M. J. N., Seible F., Calvi G.<br />
M.: Seismic Design and Retrofit of<br />
Bridges, John Wiley & Sons, New York<br />
1996<br />
[3] Breukelman B., Haskett T.: Good<br />
Vibrations, Civil Engineering, 12/2001<br />
Ing. Olga Paterová<br />
SoubûÏná 12<br />
250 64 Hovorãovice<br />
tel.: 02 8393 0195<br />
e-mail: paterova_o@iol.cz<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002 61
ZA KTUALITY<br />
ÁHLAVÍ<br />
TOPICAL SUBJECTS<br />
S E M I N Á ¤ E, K O N F E R E N C E A S Y M P O Z I A<br />
S EMINÁ¤E, KONFERENCE A V¯STAVY V âR<br />
EUROCODES 0+1+2<br />
·kolení<br />
Termín a místo konání:<br />
12. a 13. 9. 2002, Brno, hotel International a<br />
25. a 26. 9. 2002, Praha, Masarykova kolej<br />
Kontakt: âBS, Samcova 1, 110 00 Praha 1<br />
tel.: 02 2231 6173, 02 2231 6195, fax: 02 2231 1261<br />
e-mail: cbz@cbz.cz<br />
BETONÁ¤SKÉ DNY 2002<br />
Konference a v˘stava<br />
Termín a místo konání: 27. a 28. 11. 2002,<br />
Pardubice, DÛm hudby<br />
Kontakt: âBS, Samcova 1, 110 00 Praha 1<br />
tel.: 02 2231 6173, 02 2231 6195, fax: 02 2231 1261<br />
e-mail: cbz@cbz.cz<br />
Z AHRANIâNÍ KONFERENCE A SYMPOZIA<br />
SHORT & MEDIUM SPAN BRIDGES (SMSBVI)<br />
6. mezinárodní konference<br />
•Innovative Design, Analysis, Application of Advanced Materials<br />
•Historical Bridges<br />
• Loading, Testing, Research<br />
Termín a místo konání: 31. 7. aÏ 2. 8. 2002, Vancouver, BC,<br />
Kanada<br />
Kontakt: SMSBVI, Venue West, 645-375 Water Street, Vancouver,<br />
BC, Canada, V6B5C6<br />
tel.: +1 604 681 5226, fax: +1 604 681 2503<br />
e-mail: smsbvi@shaw.ca<br />
SPACE STRUCTURES<br />
5. mezinárodní konference<br />
• Analysis, Design and Construction of Space Structures<br />
• Domes, Towers, Grids, Foldable Structures, Membrane<br />
Structures<br />
•All Types of Structural Materials Including Concrete and<br />
Composite<br />
Termín a místo konání: 19. aÏ 21. srpna 2002, Guilford, UK<br />
Kontakt: Dr. P Disney, Dept. of Civil Engineering, University of<br />
Surrey, Guilford, Surrey GU2 7XH, UK<br />
tel.: +44 1483 689 251, fax: +44 1483 450 984<br />
www.surrey.ac.uk/CivEng/research/ssrc/index.htm<br />
ADVANCES IN STRUCTURAL ENGINEERING AND<br />
MECHANICS (ASEM_02)<br />
2. mezinárodní konference<br />
• Emerging Technologies in Structural Engineering and Mechanics<br />
• Analysis, Design, Materials<br />
Termín a místo konání: 21. aÏ 23. srpna 2002, Pusan Convention<br />
Center, Pusan, Korea<br />
Kontakt: Techno-Press, P.O. Box 33, Yusong, Taejon 305-600,<br />
Korea<br />
fax: +82 42 869 8450, e-mail: technop@cholian.net<br />
WIND + STRUCTURES (AWAS_02)<br />
Druhé mezinárodní sympozium<br />
• Emerging Technologies in Wind and Structures<br />
•Interactions, Loads, Modeling<br />
•Structural Behaviour, Damage Assessment<br />
Termín a místo konání: 21 aÏ 23. srpna 2002, Pusan Convention<br />
Center, Pusan, Korea<br />
Kontakt: Techno-Press, P.O. Box 33, Yusong, Taejon 305-600,<br />
Korea<br />
fax: +82 42 869 8450, e-mail: technop@cholian.net<br />
COMPUTATIONAL STRUCTURES TECHNOLOGY<br />
6. mezinárodní konference<br />
&<br />
ENGINEERING COMPUTATIONAL TECHNOLOGY<br />
3. mezinárodní konference<br />
•Parallel and Distributed Computing, Parallel Processing and<br />
Computation<br />
• Networks, Conceptual Design, Design Systems<br />
•Internet Applications, Objects, Graphics<br />
Termín a místo konání: 4. aÏ 6. záfií 2002, Praha, âR<br />
Kontakt: Civil-Comp Ltd, Dun Eaglais, Station Brae, Kippen,<br />
Stirling FK8 3DY, UK<br />
tel.: +44 1786 870 166, fax:+44 1786 870 167<br />
e-mail: conf2002@civil-comp.com<br />
CHALLENGES OF CONCRETE CONSTRUCTION<br />
Mezinárodní kongres<br />
•Innovations and Developments in Concrete Materials and<br />
Construction<br />
• Sustainable Concrete Construction<br />
• Concrete for Extreme Conditions<br />
Termín a místo konání: 5. aÏ 11. záfií 2002, Dundee, UK<br />
Kontakt: Prof. R.K. Dhir, OBE, Director, Concrete Technology Unit,<br />
University of Dundee DD1 4HN, Scotland UK<br />
tel.: +44 344 347, fax: +44 345 524, +44 344 816<br />
e-mail: r.k.dhir@dundee.ac.uk,<br />
www.dundee.ac.uk/civileng/ctucongress/welcome.htm<br />
TOWARDS A BETTER BUILT ENVIRONMENT –<br />
INNOVATION, SUSTAINABILITY, INFORMATION<br />
TECHNOLOGY<br />
IABSE symposium<br />
•Transportation structures<br />
• Resource industry structures<br />
• Structures for energy production and recovery<br />
• Lifetime cost assessment and life extension<br />
Termín a místo konání: 11. aÏ 13. záfií 2002, Melbourne, Australia<br />
Kontakt: Symposium Secretariat, IABSE 2002 Symposium,<br />
Melbourne, ETH Hönggerberg,<br />
CH-8093 Zürich, Switzerland<br />
fax: +41 1633 1241<br />
www.iabse.eth.ch/conferences/melbourne/<br />
CONCRETE STRUCTURES IN THE 21ST CENTURY<br />
1. kongres fib 2002<br />
• Innovative Structures, Advanced Design<br />
and Construction, Seismic Design<br />
62 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002
• Development of New Materials, Composite Structures, HPC,<br />
Recycling<br />
• Durability, Safety, Management, Monitoring<br />
Termín a místo konání: 13. aÏ 19. fiíjna 2002, Osaka, Japonsko<br />
Kontakt: Japan Prestressed Concrete Engineering Association, 4-6<br />
Tsukudo-cho, Shinjuku-ku, Tokyo 162-0821, Japan<br />
tel.: +813 3260 2521, fax: +813 3235 3370<br />
e-mail: fib2002@jpcea.or.jp<br />
BOND IN CONCRETE – FROM RESEARCH<br />
TO STANDARDS<br />
Mezinárodní sympozium<br />
• Bond within plain concrete used as a matrix,<br />
Degradation of bond<br />
• Bond between different types of concrete and reinforcements<br />
• Modelling of bond, Standards, Codes<br />
Termín a místo konání: 20. aÏ 22. listopadu 2002, Budape‰È,<br />
Maìarsko<br />
Kontakt: „Bond in Concrete“ Conference Secretariat, Budapest<br />
University of Technology and Economics, Müegyetem rkp. 3.<br />
H-1111 Budapest, Hungary<br />
tel.: +361 463 4068, fax: +361 4653 3450<br />
e-mail: adorjan@vasbeton.vbt.bme.hu, www.eat.bme.hu/bond<br />
DESIGN AND DYNAMIC BEHAVIOUR OF<br />
FOOTBRIDGES<br />
Mezinárodní konference<br />
• Conceptual and Structural Design<br />
•Dynamics of Footbridges<br />
•Materials, Case Studies<br />
Termín a místo konání: 20. aÏ 22. listopadu 2002, PafiíÏ, Francie<br />
Kontakt: IAFGC<br />
tel.: +331 4611 3290, fax: +331 4611 3288<br />
e-mail: raban@setra.fr<br />
STRUCTURAL COMPOSITES FOR<br />
INFRASTRUCTURE APPLICATIONS<br />
3. mezinárodní symposium<br />
• Construction, Performance and Benefits of Structures Utilising<br />
Advanced Composite Materials<br />
• Development of New Design Codes Using Fibre Reinforced<br />
Polymer<br />
• Durability, Rehabilitation<br />
Termín a místo konání: 17. aÏ 20. prosince 2002, Aswan, Egypt<br />
Kontakt: Dr. Abdel Wahab El-Ghandour, 16A Mamal Elsokar St.,<br />
Garden City, Cairo, Egypt<br />
tel.: +202 795 7361, fax: +202 795 6614<br />
SOIL MECHANICS AND GEOTECHNICAL<br />
ENGINEERING (ISSMGE)<br />
3. mezinárodní semináfi<br />
• Soil properties, laboratory and in-situ testing<br />
• Design and construction in geotechnical engineering<br />
• Seismic, marine and envireonmental geotechnique<br />
Termín a místo konání: podzim 2002, Teherán, Irán<br />
Kontakt: Technical AffairsStandards Bureau, Management and<br />
Planning Organization,<br />
No. 24, Ladan St., Sheykh Bahaiy Ave., Mollasadra Ave.,<br />
Teheran, Iran<br />
tel: + 98 21 8041 787, fax: + 98 21 8041 581<br />
e-mail: TrdSoilSIRI@omran.net, www.omran.net/tsb.mpo<br />
A KTUALITY<br />
TOPICAL SUBJECTS<br />
(RE)CLAIMING THE UNFERGROUND SPACE<br />
ITA World Tunnelling Congress 2003<br />
• Underground Space Use, Underground Space Construction<br />
• Sustainability of Underground Space, Underground Logistic<br />
Systems<br />
• Rock Tunnelling, Softground Tunnelling, Research, Development,<br />
Design<br />
Termín a místo konání: 12. aÏ 17. dubna 2003, Amsterdam,<br />
Nizozemí<br />
Kontakt: WTC2003 c/o Congress Secretariat VOR, PO Box 411,<br />
2800 AK Gouda, Netherlands<br />
tel.: +31 182 539 233, fax:+31 182 537 510<br />
e-mail: info@wtc2003.nl, www.wtc2003.nl<br />
INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON CONCRETE<br />
ROADS<br />
9. mezinárodní sympozium<br />
• Design and Specifications, Life Cycle Analysis, Safety,<br />
Environment<br />
• Materials for Concrete Pavement<br />
• Construction, Maintenance, In situ Repair Techniques, Cement<br />
Stabilisation, Cracking<br />
Termín a místo konání: 27. aÏ 30. dubna 2003, Istanbul, Turecko<br />
Kontakt: CEMBUREAU, Rue d_Arlon, 55, B-1040 Brussels,<br />
Belgium<br />
tel.: +322 234 1011, fax: +322 230 4720<br />
e-mail: secretariat@cembureau.be<br />
CONCRETE STRUCTURES IN SEISMIC REGIONS<br />
Sympozium fib<br />
• Advanced Seismic Design and Analysis<br />
•Testing, Research<br />
Termín a místo konání: 6. aÏ 8. kvûtna 2003, Athény, ¤ecko<br />
Kontakt: Office for International Relations, Technical Chamber of<br />
Greece 4 Karagiorgi Servias Str., 105 62 Athenas, Greece<br />
tel.: +30 10 3235779, fax: +30 10 3222832<br />
e-mail: inter@central.tee.gr, internet: www.fib2003.gr<br />
STRUCTURES FOR HIGH-SPEED<br />
RAILWAY TRANSPORTATION<br />
Sympozium IABSE<br />
• Bridges, Crossings and Tunnels for Rail Transport Systems<br />
• Buildings and Railway Stations<br />
• Structures for Railles Systems, Environmental Issues, Monitoring<br />
Termín a místo konání: 27. aÏ 29. srpna 2003, Antwerpy, Belgie<br />
Kontakt: Symposium Secretariat, IABSE 2003 Symposium,<br />
Antwerp, ETH Hönggerberg, CH-8093 Zürich, Switzerland<br />
fax: +41 1633 1241, e-mail: secretariat@iabse.ethz.ch<br />
I NTEGRATED LIFETIME ENGINEERING OF<br />
BUILDINGS AND CIVIL INFRASTRUCTURES<br />
(ILCDES 2003)<br />
2. mezinárodní symposium<br />
• Ownership, Planning and Management of Investments<br />
• Integrated Life-Cycle Design (ILCD)<br />
• Life Time Management Systems (LMS), Data, Best Practices<br />
Termín a místo konání: 1. aÏ 3. prosince 2003, Kuopio, Finsko<br />
Kontakt: Association of Finnish Civil Engineers RIL, Dagmarinkatu<br />
14, FIN-00100 Helsinki, Finland<br />
tel.: +3589 6840 7818, fax: +3589 588 3192<br />
e-mail: kaisa. venalainen@ril.fi<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002 63
ODBORNÉ ZAMù¤ENÍ ·KOLENÍ<br />
V rámci Evropy v souãasnosti vrcholí práce na dokonãení a zavedení jednotné soustavy technick˘ch norem pro navrhování<br />
stavebních konstrukcí. Od roku 2001 jsou postupnû vydávány koneãné verze evropsk˘ch norem EN pro zatíÏení a betonové konstrukce,<br />
které nahrazují dosavadní pfiedbûÏné normy ENV a které v dohledné dobû nahradí v evropsk˘ch zemích stávající soustavy<br />
národních norem.<br />
âeská betonáfiská spoleãnost âSSI (âBS) proto zahajuje systém ‰kolení technické vefiejnosti o eurokódech. Ve spolupráci<br />
s Kloknerov˘m ústavem âVUT a specializovan˘mi katedrami technick˘ch univerzit v Praze, Brnû a Bratislavû bylo jako první<br />
pfiipraveno dvoudenní ‰kolení o Eurokódech 0, 1 a 2 (Zásady navrhování, ZatíÏení stavebních konstrukcí a Navrhování betonov˘ch<br />
konstrukcí), a to s konáním v Praze a Brnû. ·kolení je sestaveno modulovû (viz program) a bude pfiíp. moÏno úãastnit se jen<br />
jednoho jeho dne. Ke kaÏdému z obou dnÛ ‰kolení bude vydán sborník s fie‰en˘mi pfiíklady akomentáfii k probíran˘m normám.<br />
ODBORNÍ GARANTI ·KOLENÍ<br />
POZVÁNKA A ZÁVAZNÁ P¤IHLÁ·KA<br />
âeská betonáfiská spoleãnost âSSI<br />
ve spolupráci s Kloknerov˘m ústavem âVUT<br />
Dal‰í spolupráce:<br />
Fakulta stavební âVUT v Praze<br />
Fakulta stavební VUT v Brnû<br />
Stavebná fakulta STU v Bratislave<br />
·kolení<br />
EUROCODES 0 + 1 + 2<br />
EC 0: Zásady navrhování<br />
EC 1: ZatíÏení stavebních konstrukcí<br />
EC 2: Navrhování betonov˘ch konstrukcí<br />
EC 0 + EC 1 EC 0 + EC 1<br />
12. záfií 2002 25. záfií 2002<br />
EC 2 EC 2<br />
13. záfií 2002 26. záfií 2002<br />
Brno, Hotel International Praha, Masarykova kolej<br />
POZNÁMKA: Tato pozvánka platí jak pro konání ‰kolení v Brnû(specifické informace psány zelenû), tak pro konání ‰kolení v Praze<br />
(specifické informace psány modfie)!<br />
Doc. Ing. Milan Holick˘, DrSc.: Eurokód 0 Zásady navrhování<br />
Eurokód 1 ZatíÏení stavebních konstrukcí<br />
Prof. Ing. Jaroslav Procházka, CSc.: Eurokód 2 Navrhování betonov˘ch konstrukcí<br />
KONTAKTNÍ SPOJENÍ A DAL·Í INFORMACE<br />
âeská betonáfiská spoleãnost âSSI (âBS), Samcova 1, 110 00 Praha 1<br />
tel.: 02 2231 6173, 02 2231 6195, fax: 02 2231 1261, e-mail: ec@cbz.cz, cbz@cbz.cz, www.cbz.cz
B E T O N Á ¤ S K É D N Y 2 0 0 2<br />
POZVÁNKA A V¯ZVA K P¤IHLÁ·ENÍ P¤EDNÁ·KY<br />
âeská betonáfiská spoleãnost âSSI<br />
Konference s mezinárodní úãastí<br />
BETONÁ¤SKÉ DNY 2002<br />
spojené s v˘stavou<br />
BETON 2002<br />
27. a 28. listopadu 2002<br />
Pardubice, DÛm hudby<br />
CÍL A NÁPL≈ BETONÁ¤SK¯CH DNÒ 2002<br />
Konference <strong>Beton</strong>áfiské dny je i v roce 2002 hlavní konferenãní akcí v oboru betonu a betonov˘ch konstrukcí konanou<br />
v âeské republice. Cílem bude seznámit její úãastníky s nejv˘znaãnûj‰ími betonov˘mi konstrukcemi uplynulého roku<br />
asnejdÛleÏitûj‰ími novinkami v oblasti navrhování i provádûní betonov˘ch konstrukcí. V programu bude opût nûkolik<br />
pfiedná‰ek v˘znaãn˘ch zahraniãních odborníkÛ, které pfiiblíÏí trendy souãasného betonového stavebnictví. Je‰tû vût‰í<br />
prostor bude dán odborn˘m i diskuzím a neformálním setkáním. Vlastní program bude stejnû jako v loÀském roce<br />
probíhat paralelnû ve dvou sálech. Jednání konference bude doplnûno dvûma spoleãensk˘mi veãery a pÛldenní<br />
odbornou exkurzí. Souãástí <strong>Beton</strong>áfisk˘ch dnÛ bude rovnûÏ dvoudenní v˘stava BETON 2002.<br />
P¤ÍPRAVN¯ V¯BOR<br />
Ing. Pavel âíÏek • Doc. Ing. Karel Doãkal, CSc. • Ing. Jan Gemrich, CSc. (Svaz v˘robcÛ cementu âR) • Doc. Ing. Petr<br />
Hájek, CSc. • Ing. Rudolf Hela, CSc. • Ing. Zdenûk Jefiábek, CSc. (SdruÏení pro sanace betonov˘ch konstrukcí) •<br />
Ing. Milan Kaln˘ • Doc. Ing. TomበKleãka, CSc. (KloknerÛv ústav âVUT) • Ing. Jan Kupeãek (Svaz v˘robcÛ betonu<br />
âR) • Ing. Václav Mach (âKAIT) • Prof. Ing. Jaroslav Procházka, CSc. • Ing. Vlastimil ·rÛma, CSc., místopfiedseda •<br />
Prof. RNDr. Ing. Petr ·tûpánek, CSc. • Doc. Ing. Jan L. Vítek, CSc., pfiedseda<br />
KONTAKTNÍ SPOJENÍ PRO ZASLÁNÍ ANOTACÍ P¤EDNÁ·KY A DAL·Í INFORMACE<br />
âeská betonáfiská spoleãnost âSSI (âBS), Samcova 1, 110 00 Praha 1<br />
tel.: 02 2231 6173, 02 2231 6195, fax: 02 2231 1261, e-mail: ec@cbz.cz, cbz@cbz.cz, www.cbz.cz
SVAZ V¯ROBCÒ CEMENTU âR<br />
SVAZ V¯ROBCÒ BETONU âR<br />
â ESKÁ BETONÁ¤SKÁ SPOLEâNOST âSSI<br />
S DRUÎENÍ PRO SANACE BETONOV¯CH KONSTRUKCÍ